p Pequenos flocos de grafeno podem expandir a região espectral da luz utilizável em células solares de silício para aumentar sua eficiência, nova pesquisa da King Abdullah University of Science and Technology (KAUST), Arábia Saudita, shows. p Os materiais de células solares tornaram-se significativamente mais baratos de produzir nos últimos anos, ainda mais economias de custo são necessárias para tornar as tecnologias solares comercialmente atraentes. A prevalência do silício nas células solares as torna um bom alvo para o aumento da eficiência.

p "Ao melhorar a eficiência das células solares de silício, podemos fornecer uma maneira mais econômica de produção de energia, "disse Jr-Hau He, Professor associado de engenharia elétrica da KAUST, que também liderou a equipe de pesquisa.

p Os pontos quânticos de grafeno são pequenos flocos de grafeno úteis por causa de sua interação com a luz. Uma dessas interações é a downconversion ótica, que é um processo que transforma luz de altas energias em baixa energia (por exemplo, do ultravioleta ao visível).

p A conversão descendente pode ser usada para aumentar as células solares. O silício absorve a luz de forma muito eficiente na parte visível do espectro, e, portanto, aparece preto. Contudo, a força de absorção do silício para a luz ultravioleta é muito menor, o que significa que menos desta luz é absorvida, reduzindo a eficiência das células solares nessa parte do espectro. Uma maneira de contornar esse problema é a conversão para baixo da luz ultravioleta em energias onde o silício é um absorvedor mais eficiente.

p Os pontos quânticos de grafeno são candidatos ideais para essa finalidade. Eles são fáceis de fabricar usando materiais facilmente disponíveis, como açúcar e aquecendo-os com radiação de microondas. Embora os pontos sejam quase transparentes à luz visível, que é importante passar essa luz para a célula solar, eles são eficientes na conversão de luz ultravioleta em energias mais baixas.

p Os pesquisadores integraram os pontos quânticos em um dispositivo de célula solar de silício. A eficiência das células solares aumentou em comparação com as amostras de controle. Para uma tecnologia madura mostrar uma melhoria clara na eficiência é promissor, porque pode ser produzido por meio de um processo de fabricação fácil.

p As células solares de amostra de teste medidas até agora ainda não foram otimizadas para ficar mais perto do desempenho recorde visto no silício. Os pesquisadores, portanto, planejam combinar algumas outras tecnologias de aprimoramento anteriormente obtidas em dispositivos semelhantes, Ele notou.

p "Temos utilizado com sucesso os tratamentos de engenharia de superfície, incluindo a fabricação de nanoestruturas e camadas de passivação, para melhorar a captação de luz e as propriedades elétricas das células solares. Ao integrar essas técnicas todas juntas, esperamos que nos próximos anos o recorde mundial possa ser quebrado na KAUST, " ele disse.