p Uma das razões pelas quais as células solares não são usadas de forma mais ampla é o custo - os materiais usados ​​para torná-las mais eficientes são caros. Os engenheiros estão explorando maneiras de imprimir células solares a partir de tintas, mas os dispositivos não funcionam bem. p Elijah Thimsen, PhD, professor assistente de energia, engenharia ambiental e química na Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas da Universidade de Washington em St. Louis, e uma equipe de engenheiros da Universidade de Minnesota desenvolveu uma técnica para aumentar o desempenho e a condutividade elétrica de filmes finos que compõem esses materiais usando nanotecnologia. Seu trabalho foi publicado em 19 de dezembro, 2014, emissão de Nature Communications.

p Condutores transparentes são filmes finos, que são simplesmente camadas ultrafinas de materiais depositados em uma superfície que permitem que a luz passe e conduza eletricidade, um processo no qual os elétrons fluem através de um sistema. Thimsen e sua equipe descobriram, ao alterar a estrutura de um filme fino feito de nanopartículas de óxido de zinco, elétrons não fluem mais através do sistema de forma convencional, mas saltado de um lugar para outro por um processo chamado tunelamento.

p A equipe mediu as propriedades eletrônicas de um filme fino feito de nanopartículas de óxido de zinco antes e depois de revestir sua superfície com óxido de alumínio. Tanto as nanopartículas de óxido de zinco quanto o óxido de alumínio são isolantes eletrônicos, portanto, apenas uma pequena quantidade de eletricidade flui através deles. Contudo, quando esses isoladores foram combinados, os pesquisadores obtiveram um resultado surpreendente.

p "O novo composto tornou-se altamente condutor, "Thimsen disse." O composto exibe um comportamento fundamentalmente diferente dos compostos originais. Descobrimos que, ao controlar a estrutura do material, você pode controlar o mecanismo pelo qual os elétrons são transportados. "

p Porque a razão por trás disso não é bem compreendida, Thimsen e a equipe planejam continuar a trabalhar para entender a relação entre a estrutura do filme de nanopartículas e o mecanismo de transporte de elétrons, ele disse.

p "Se os elétrons estão tunelando, eles não estão realmente se movendo com uma velocidade clássica e se movendo de um ponto para o próximo, "Disse Thimsen." Se os elétrons estão tunelando de um ponto para o outro, uma hipótese é que eles não interagirão com campos magnéticos fortes. Uma de nossas visões de longo prazo é criar um material que tenha alta condutividade elétrica, mas não interaja com campos magnéticos. "

p Além disso, o comportamento do novo composto também melhorou seu desempenho, o que poderia ajudar a reduzir o custo dos materiais usados ​​em células solares e outros dispositivos eletrônicos.

p "O desempenho é muito bom, mas não no nível que precisa ser comercialmente viável, mas está perto, "Disse Thimsen.