Revestimento turbina clula solar em mais de 40%

0
150

Energia

Redação do Site Inovação Tecnológica – 24/02/2021

Esquema das nanoestruturas que formam a metassuperfcie (esquerda) e seu efeito sobre a concentrao de luz (direita). [Imagem: Mahmoud H. Elshorbagy et al. – 10.1016/j.solener.2020.03.075]

Metassuperfcie

Pesquisadores da Universidade Carlos III de Madri, na Espanha, desenvolveram uma estrutura nanomtrica para recobrir a superfcie de painis solares de silcio e melhorar seu desempenho em at 40%.

um ganho estupendo, sobretudo levando-se em conta que as clulas solares de silcio j esto prximas de sua eficincia mxima.

Mahmoud Elshorbagy e seus colegas afirmam que esse revestimento pode ser adicionado a qualquer painel solar durante sua fabricao, alcanando uma melhor eficincia energtica.

O revestimento baseado em uma “metassuperfcie”, ou seja, uma superfcie composta por pequenas estruturas que se repetem em um padro – tanto as estruturas quanto o padro so menores do que o comprimento de onda da luz visvel.

As estruturas projetadas pela equipe tm o formato de cruz, que foram gravadas sobre a superfcie de clulas solares de silcio de filme fins, especificamente na camada condutora transparente onde a luz entra. A seguir, nanoesferas de material dieltrico especialmente projetadas preenchem essas cruzes.

Com isso, a luz que chega clula solar efetivamente redirecionada para sua rea ativa, local onde transformada em corrente eltrica pelo efeito fotoeltrico.

Usando essa tcnica, mais luz pode ser capturada na clula solar, gerando at 40% a mais de corrente.

Ganho de eficincia

Os melhores resultados foram obtidos com nanoesferas de xido de zinco com dimetros de 420 nanmetros – a espessura de um fio de cabelo humano varia de 60.000 a 80.000 nanmetros.

“O segredo para conseguir isso de forma eficaz em determinadas ‘cores’ escolher os tamanhos e materiais corretos,” explica o professor Ricardo Vergaz. “Avaliamos milhares de tamanhos e ndices de refrao possveis, a propriedade ptica mais importante do material das esferas.”

Outra vantagem do revestimento que os efeitos produzidos permitem que a espessura da camada ativa da clula solar seja reduzida, de forma a gerar a corrente de forma mais eficiente, economizando material durante o processo de fabricao.

“Ao reduzir essa camada, a extrao dos eltrons gerados pela luz tambm mais eficaz, uma vez que eles tm menos caminho para atravessar onde poderiam ser reabsorvidos,” escreveram os pesquisadores.

Alm disso, a absoro que ocorre nas camadas ao redor da camada ativa tem um efeito de aquecimento, o que pode permitir que seus defeitos sejam reduzidos a longo prazo.

Bibliografia:

Artigo: Boosting ultrathin aSi-H solar cells absorption through a nanoparticle cross-packed metasurfaceAutores: Mahmoud H. Elshorbagy, Eduardo Lpez-Fraguas, Jos Manuel Snchez-Pena, Braulio Garca-Cmara, Ricardo VergazRevista: Solar EnergyVol.: 202, Pages 10-16DOI: 10.1016/j.solener.2020.03.075

Seguir Site Inovação Tecnológica no Google Notícias

Outras notcias sobre:

Mais tópicos