p Hoje em dia, nosso mundo está em busca de fontes de energia mais limpas para abastecer nossas crescentes necessidades industriais e econômicas. A energia solar está se tornando uma fonte alternativa aos combustíveis fósseis, mas devido ao ritmo acelerado em que estamos consumindo energia, precisamos desenvolver tecnologias fotovoltaicas onipresentes que podem ser empregadas em qualquer lugar:em edifícios, roupas, eletrônicos de consumo e vestíveis. Isso requer um filme ultrafino, células solares de baixo custo e idealmente flexíveis, sem comprometer o meio ambiente durante a produção, usar, ou eliminação. p A maioria de nós sabe que as células solares inorgânicas mais comuns, exibidos sobre telhados e em fazendas solares, são feitos de silício. Contudo, a produção de células solares de silício pode ser cara e consumir energia e os módulos finais são pesados ​​e volumosos. Muitas células solares de filme fino de baixo custo, alternativa ao silício, são compostos de elementos tóxicos, como chumbo ou cádmio, ou contêm elementos escassos como índio ou telúrio.

p Agora, os pesquisadores do ICFO, Dra. Maria Bernechea, Dra. Nicky Miller, Guillem Xercavins, David So, e Dr. Alexandros Stavrinadis, liderados pelo ICREA Prof. da ICFO Gerasimos Konstantatos encontraram uma solução para este problema crescente. Eles fabricaram uma solução processada, célula solar semitransparente baseada em nanocristais AgBiS2, um material que consiste em não tóxico, elementos abundantes em terra, produzido em condições ambientais a baixas temperaturas. Esses cristais são fortes absorvedores pancromáticos de luz e foram projetados para atuar como um meio de transporte de carga eficaz para células solares processadas em solução.

p O que há de especial nessas células? Como comenta a pesquisadora Dra. Maria Bernechea, "Eles contêm nanocristais AgBiS2, um novo material baseado em elementos não tóxicos. A síntese química dos nanocristais permite um controle requintado de suas propriedades por meio da engenharia em nanoescala e permite sua dissolução em soluções coloidais. O material é sintetizado em temperaturas muito baixas (100ºC), uma ordem de magnitude menor do que as exigidas para células solares à base de silício. "

p A equipe de pesquisadores do ICFO desenvolveu essas células por meio de um procedimento sintético de injeção quente de baixa temperatura. Eles primeiro dispersaram os nanocristais em solventes orgânicos, onde as soluções permaneceram estáveis ​​por meses sem qualquer perda no desempenho do dispositivo. Em seguida, os nanocristais foram depositados em uma película fina de ZnO e ITO, o óxido condutor transparente mais comumente usado, por meio de um processo de deposição camada por camada, até que uma espessura de aproximadamente 35 nm foi alcançada.

p "Uma característica muito interessante das células solares AgBiS2 é que elas podem ser feitas ao ar em baixas temperaturas usando técnicas de processamento de solução de baixo custo, sem a necessidade de equipamentos sofisticados e caros necessários para fabricar muitas outras células solares. Esses recursos fornecem células solares AgBiS2 potencial significativo como uma alternativa de baixo custo às células solares tradicionais, "Dr. Nicky Miller diz.

p Essas células já alcançaram eficiências de conversão de energia de 6,3 por cento, que está no mesmo nível das eficiências relatadas anteriormente das tecnologias PV de filme fino de alto desempenho. Isso destaca o potencial do AgBiS2 como um material de célula solar que em um futuro próximo pode competir com as tecnologias atuais de filme fino que dependem de base de vácuo, processos de fabricação de alta temperatura.

p Como conclui ICREA Prof da ICFO Gerasimos Konstantatos, "Este é o primeiro material de célula solar de estado sólido nanocristal inorgânico eficiente que atende simultaneamente às demandas de não toxicidade, abundância e processamento de solução em baixa temperatura. Esses primeiros resultados são muito encorajadores, no entanto, ainda é o começo e atualmente estamos trabalhando em nosso próximo marco em direção à eficiência> 12 por cento ".

p Os resultados obtidos neste estudo significam uma viragem no conceito e produção de células solares, mudar de células de silício para células solares ecológicas de baixo custo que definitivamente implicarão em um mundo mais seguro e sustentável para o futuro.