p (Phys.org) - O trabalho de uma equipe de engenheiros químicos da Penn State e da Rice University pode levar a uma nova classe de células solares orgânicas baratas. p "Imagine se você pudesse fazer células solares com a mesma facilidade com que imprime pôsteres ou jornais - você poderia fazer folhas disso, "disse Enrique Gomez, professor assistente de engenharia química. "Isso representa uma mudança fundamental na maneira como fazemos as células solares."

p A maioria das células solares hoje é inorgânica e feita de silício cristalino. O problema com estes, Gomez explicou, é que as células solares inorgânicas tendem a ser caras, rígido e relativamente ineficiente quando se trata de converter a luz do sol em eletricidade.

p Mas as células solares orgânicas oferecem uma alternativa intrigante que é flexível e potencialmente menos cara.

p Não existem muitas células solares orgânicas atualmente. Ele disse, "Há um monte de protótipos flutuando. Você os vê em lugares como bolsas de laptop movidas a energia solar e no topo de alguns terminais de ônibus."

p O problema é que a maior parte das células solares orgânicas empregam aceitadores de fulereno - uma molécula à base de carbono extremamente difícil de aumentar para produção em massa.

p A abordagem de Gomez ignora completamente o aceptor de fulereno e busca combinar moléculas em uma solução.

p A ideia de utilizar a automontagem molecular para células solares não é nova, mas Gomez disse, "Não foi bem executado."

p Ele continuou, "É como tentar misturar óleo e água." O problema é que as interações intermoleculares fracas e a desordem nas junções de diferentes materiais orgânicos limitaram o desempenho e a estabilidade das células solares orgânicas anteriores.

p Mas, controlando a nanoestrutura e morfologia, a equipe essencialmente redesenhou as moléculas para se ligarem de uma maneira melhor.

p Os engenheiros conseguiram controlar as heterojunções doador-aceitador por meio de copolímeros em bloco conjugados separados por microfase.

p "Não demonstramos apenas o controle da microestrutura, mas também o controle da interface responsável pelas etapas iniciais na fotogeração de carga de uma forma nunca antes alcançada, "Disse Gomez.

p O resultado, que foi detalhado em uma edição recente da American Chemical Society's Nano Letras Diário, é uma célula solar orgânica feita de copolímeros em bloco com eficiência de 3%.

p A equipe incluiu o estudante de graduação em engenharia química da Penn State, Changhe Guo; o estudante de graduação Matt Witman; Rafael Verduzco, o Professor Assistente Louis Owen de Engenharia Química e Biomolecular na Rice University; Joseph Strzalka, cientista pesquisador do Laboratório Nacional de Argonne; e os cientistas pesquisadores Cheng Wang e Alexander Hexemer, do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley.

p Embora o protótipo da equipe não seja tão eficiente quanto algumas células solares disponíveis comercialmente, Gomez explicou que o trabalho mostra que células solares orgânicas flexíveis são de fato possíveis.

p "Nossas células agora não captam muita luz. Precisamos olhar para trás e redesenhar a molécula. Achamos que podemos fazer melhor do que 3 por cento, " ele disse.