p A mesma qualidade que protege uma capa de chuva contra chuvas torrenciais ou uma frigideira contra alimentos pegajosos também pode aumentar o desempenho das células solares, de acordo com um novo estudo de engenheiros da UNL. p Publicado em 20 de julho na revista Nature Communications , o estudo mostrou que construir um tipo de célula solar orgânica em uma superfície de plástico "não umedecedora" tornou-a 1,5 vezes mais eficiente na conversão de luz solar em eletricidade.

p Os pesquisadores usaram a técnica para cultivar células policristalinas, que são mais baratos, mais rápido e fácil de produzir do que aqueles feitos de apenas um único cristal. No entanto, as células de cristal único tradicionalmente apresentam melhor eficiência, em parte porque apresentam muito menos grãos - fragmentos semelhantes a peças microscópicas de um quebra-cabeça.

p As barreiras entre esses grãos reduzem a eficiência da célula ao capturar e recombinar elétrons carregados negativamente com seus "buracos carregados positivamente", "que idealmente produzem corrente elétrica migrando em direções opostas após sua separação pela luz solar portadora de fótons.

p O autor principal, Jinsong Huang, e sua equipe procuraram reduzir o número dessas barreiras de drenagem de eficiência aumentando o tamanho dos próprios grãos. Embora o tamanho do grão seja normalmente limitado à espessura de uma célula solar, A equipe de Huang descobriu que uma superfície não úmida permitia a fabricação de grãos até oito vezes maiores do que a espessura da célula.

p Como o nome implica, uma superfície não umedecida faz com que o líquido goteje e escorra em vez de se espalhar e absorver com o contato. Huang e seus colegas descobriram que esse tipo de superfície agia nos limites dos grãos de maneira semelhante, acelerando seu movimento e estimulando a formação de grãos maiores quando submetidos ao calor.

p "Descobrimos que a diferença é enorme, "disse Huang, professora associada de engenharia mecânica e de materiais com Susan J. Rosowski. "Quando você tem dois pequenos grãos se fundem em um grão maior, o que acontece é que um limite realmente se move (do meio de dois grãos) para o fim de um ou de outro. A facilidade com que esses limites se movem determinará a rapidez com que esses grãos podem se fundir e crescer.

p "Uma superfície não molhada é escorregadia, como quando você derrama óleo no chão. É mais fácil para o limite do grão se mover porque estamos reduzindo parte da força de arrasto nele. "

p Esta qualidade deslizante e deslizante também limitou a presença de partículas conhecidas como núcleos, que agem como sementes das quais os grãos de cristal brotam quando um composto líquido se solidifica. A relativa escassez desses núcleos naturalmente levou ao crescimento de grãos maiores com menos limites, de acordo com Huang.

p O uso de superfícies não umectantes como locais de fabricação também pode levar a melhorias em outras tecnologias, o estudo relatou, possivelmente na forma de transistores mais rápidos e fotodetectores mais sensíveis.

p “Quando se trata de propriedades eletrônicas, a cristalinidade e o tamanho do grão determinam muito, "Huang disse." Portanto, este é um método simples com muitas aplicações potenciais. "