Compostos de nanotubos aumentam a eficiência da próxima geração de células solares
p Os nanotubos de carbono estão se tornando cada vez mais atraentes para células solares fotovoltaicas em substituição ao silício. Pesquisadores da Universidade de Umeå, na Suécia, descobriram que a colocação controlada de nanotubos de carbono em nanoestruturas produz um grande aumento no desempenho eletrônico. Seus resultados inovadores são publicados na prestigiosa revista
Materiais avançados . p Nanotubos de carbono, CNTs, são cilindros unidimensionais em nanoescala feitos de átomos de carbono que possuem propriedades únicas. Por exemplo, eles têm resistência à tração muito alta e mobilidade de elétrons excepcional, que os tornam muito atraentes para a próxima geração de dispositivos eletrônicos orgânicos e baseados em carbono.
p Há uma tendência crescente de usar materiais nanoestruturados à base de carbono como componentes de células solares. Devido às suas propriedades excepcionais, Espera-se que os nanotubos de carbono aumentem o desempenho das células solares atuais por meio do transporte eficiente de carga dentro do dispositivo. Contudo, a fim de obter o mais alto desempenho para aplicações eletrônicas, os nanotubos de carbono devem ser montados em uma rede bem ordenada de nanotubos interconectados. Infelizmente, os métodos convencionais usados hoje estão longe de serem ideais, o que resulta em baixo desempenho do dispositivo.
p Em um novo estudo, uma equipe de físicos e químicos da Universidade de Umeå juntou forças para produzir redes de nanotubos de carbono com nanotubos de carbono com propriedades inovadoras.
p Pela primeira vez, os pesquisadores mostram que os nanotubos de carbono podem ser projetados em arquiteturas de rede complexas, e com dimensões em nanoescala controladas dentro de uma matriz polimérica.
p "Descobrimos que as nano-redes resultantes possuem uma capacidade excepcional para taxas de transporte, até 100 milhões de vezes maior do que redes aleatórias de nanotubos de carbono medidas anteriormente produzidas por métodos convencionais, "diz o Dr. David Barbero, líder do projeto e professor assistente do Departamento de Física da Universidade de Umeå.
p O alto grau de controle do método permite a produção de redes de nanotubos altamente eficientes com uma quantidade muito pequena de nanotubos em comparação com outros métodos convencionais, reduzindo assim fortemente os custos de materiais.
p Em um estudo anterior (
Cartas de Física Aplicada , Volume 103, Edição 2, 021116 (2013)) a equipe de pesquisa de David R. Barbero já demonstrou que redes nanoengenharia podem ser produzidas em eletrodos transparentes finos e flexíveis que podem ser usados em células solares flexíveis. Espera-se que esses novos resultados acelerem o desenvolvimento da próxima geração de células solares flexíveis à base de carbono, que são mais eficientes e menos caros de produzir.