p (Phys.org) —As células solares têxteis são uma fonte de energia ideal para pequenos dispositivos eletrônicos incorporados às roupas. No jornal Angewandte Chemie , Cientistas chineses já introduziram novas células solares na forma de fibras que podem ser tecidas em um tecido. O flexível, as células coaxiais são baseadas em um material de perovskita e nanotubos de carbono; Destacam-se pela excelente eficiência de conversão de energia de 3,3% e baixo custo de produção. p O dilema das células solares:elas são baratas e ineficientes, ou eles têm uma eficiência razoável e são muito caros. Uma solução pode vir de células solares feitas de materiais perovskita, que são mais baratos do que o silício e não requerem nenhum aditivo caro. As perovskitas são materiais com uma estrutura cristalina especial semelhante à da perovskita, um titanato de cálcio. Essas estruturas são frequentemente semicondutores e absorvem luz de forma relativamente eficiente. Mais importante, eles podem mover elétrons excitados pela luz por longas distâncias dentro da rede cristalina antes de retornar ao seu estado fundamental de energia e assumir uma posição sólida - uma propriedade que é muito importante nas células solares.

p Uma equipe liderada por Hisheng Peng na Universidade Fudan em Xangai desenvolveu células solares de perovskita na forma de fibras flexíveis que podem ser tecidas em têxteis eletrônicos. Seu processo de produção é relativamente simples e barato porque usa um processo baseado em solução para construir as camadas.

p O ânodo é um fio de aço inoxidável fino revestido com uma camada compacta de dióxido de titânio semicondutor n. Uma camada de dióxido de titânio nanocristalino poroso é depositada em cima dela. Isso fornece uma grande área de superfície para a deposição subsequente do material de perovskita CH3NH3PbI3. Isso é seguido por uma camada feita de um material orgânico especial. Finalmente, uma camada transparente de nanotubos de carbono alinhados é continuamente enrolada sobre a coisa toda para atuar como o cátodo. A fibra resultante é tão fina e flexível que pode ser tecida em tecidos.

p A camada de perovskita absorve luz, que excita os elétrons e os liberta, causando uma separação de carga entre os elétrons e os "buracos" formalmente carregados positivamente. Os elétrons entram na banda condutora da camada compacta de dióxido de titânio e se movem para o ânodo. Os "buracos" são capturados pela camada orgânica. A grande área de superfície e a alta condutividade elétrica do cátodo do nanotubo de carbono auxiliam na rápida condução das cargas com altas correntes fotoelétricas. A célula de fibra solar pode atingir uma eficiência de conversão de energia de 3,3%, excedendo o de todas as células solares de fibra coaxial anteriores feitas com corantes ou polímeros.