p Uma nova técnica desenvolvida pelo professor de engenharia da U of T Ted Sargent e seu grupo de pesquisa poderia levar a células solares significativamente mais eficientes, de acordo com um artigo recente publicado na revista Nano Letras . p O papel, "Fotovoltaica plasmônica-excitônica sintonizada em conjunto usando nanoconchas, "descreve uma nova técnica para melhorar a eficiência em fotovoltaicos de pontos quânticos coloidais, uma tecnologia que já promete barato, tecnologia de célula solar mais eficiente. Fotovoltaica de pontos quânticos oferece o potencial de baixo custo, energia solar de grande área - no entanto, esses dispositivos ainda não são altamente eficientes na porção infravermelha do espectro solar, que é responsável por metade da energia solar que chega à Terra.

p A solução? Com sintonia espectral, nanopartículas plasmônicas processadas em solução. Essas partículas, os pesquisadores dizem, fornecem controle sem precedentes sobre a propagação e absorção da luz.

p A nova técnica desenvolvida pelo grupo de Sargent mostra um possível aumento de 35 por cento na eficiência da tecnologia na região espectral do infravermelho próximo, diz a co-autora Dra. Susanna Thon. Geral, isso poderia se traduzir em um aumento de 11 por cento na eficiência de conversão de energia solar, ela diz, tornando os pontos quânticos fotovoltaicos ainda mais atraentes como uma alternativa às tecnologias atuais de células solares.

p "Existem duas vantagens nos pontos quânticos coloidais, "Diz Thon." Primeiro, eles são muito mais baratos, portanto, eles reduzem o custo de geração de eletricidade medido em custo por watt de energia. Mas a principal vantagem é que, simplesmente mudando o tamanho do ponto quântico, você pode alterar seu espectro de absorção de luz. Alterar o tamanho é muito fácil, e esta sintonia de tamanho é uma propriedade compartilhada por materiais plasmônicos:ao alterar o tamanho das partículas plasmônicas, fomos capazes de sobrepor os espectros de absorção e espalhamento dessas duas classes principais de nanomateriais. "

p O grupo de Sargent alcançou o aumento da eficiência incorporando nanoconchas de ouro diretamente no filme absorvedor de pontos quânticos. Embora o ouro não seja geralmente considerado um material econômico, de outros, metais de baixo custo podem ser usados ​​para implementar o mesmo conceito comprovado por Thon e seus colegas de trabalho.

p Ela diz que a pesquisa atual fornece uma prova de princípio. "As pessoas tentaram fazer um trabalho semelhante, mas o problema sempre foi que o metal que usam também absorve um pouco de luz e não contribui para a fotocorrente - então, ele apenas perde luz."

p Mais trabalho precisa ser feito, Ela adiciona. "Queremos obter mais otimização, e também estamos interessados ​​em procurar metais mais baratos para construir uma célula melhor. Também gostaríamos de direcionar melhor onde os fótons são absorvidos na célula - isso é fotovoltaico importante porque você deseja absorver o máximo de fótons possível, o mais próximo possível do eletrodo coletor de carga. "

p A pesquisa também é importante porque mostra o potencial de ajustar as propriedades dos nanomateriais para atingir um determinado objetivo, diz Paul Weiss, Diretor do California NanoSystems Institute da University of California, Los Angeles (UCLA).

p “Este trabalho é um grande exemplo de cumprimento da promessa da nanociência e nanotecnologia, "Weiss diz." Ao desenvolver os meios para ajustar as propriedades dos nanomateriais, Sargent e seus colegas de trabalho conseguiram fazer melhorias significativas em uma função importante do dispositivo, nomeadamente capturando uma gama mais ampla do espectro solar de forma mais eficaz. "