Ciência

Células solares quase invisíveis podem transformar vidros de carros e janelas

Pesquisadores desenvolveram células solares ultrafinas e transparentes que prometem gerar energia a partir de superfícies como vidros e janelas, abrindo possibilidades para veículos e edifícios mais sustentáveis.

Células solares quase invisíveis - Foto: White et al. - 10.1021/acsenergylett.5c04261.
Células solares quase invisíveis – Foto: White et al. – 10.1021/acsenergylett.5c04261.

Embora a ideia de cobrir veículos elétricos com painéis solares seja atraente, a área efetiva de captação de luz solar nesses dispositivos é insuficiente para impactar significativamente no tempo de recarga das baterias. A limitação está na quantidade de superfície exposta ao sol, que é pequena em relação à necessidade de geração de energia.

No entanto, a inovação se dá na possibilidade de que vidros e tetos solares possam atuar como painéis. Essa abordagem foi adotada por Luke White e colegas, que desenvolveram uma célula solar ultrafina e praticamente transparente, capaz de ser integrada a superfícies de vidro sem comprometer sua transparência.

O novo tipo de célula solar apresenta uma perda de transparência menor do que a provocada por filmes comuns aplicados em vidros de veículos, tornando-se uma alternativa viável para aplicações em carros, edifícios e dispositivos eletrônicos. Mesmo que ainda não seja uma solução para veículos em larga escala, ela abre caminho para usos em óculos inteligentes e janelas de residências e escritórios.

Camadas mais grossas geram mais energia, mas a mais fina e semitransparente ainda se mantém competitiva. [Imagem: White et al. - 10.1021/acsenergylett.5c04261]
Camadas mais grossas geram mais energia, mas a mais fina e semitransparente ainda se mantém competitiva – Foto: White et al. – 10.1021/acsenergylett.5c04261.

Segundo os pesquisadores, as células de perovskita semitransparentes oferecem uma oportunidade de captação de energia em superfícies de difícil acesso para painéis convencionais, como fachadas e janelas. Os resultados indicam um equilíbrio promissor entre transparência e eficiência na geração de energia, embora testes adicionais sejam necessários para avaliar durabilidade e estabilidade a longo prazo.

A equipe conseguiu fabricar células ultrafinas de perovskita utilizando evaporação térmica, um método compatível com processos industriais. Com controle preciso na espessura, as células variam de opacas a semitransparentes, atingindo eficiências de conversão de energia de até 12% em camadas de 60 nanômetros de espessura.

Essas células podem ser produzidas em grande escala, com potencial para serem integradas a superfícies que hoje não podem abrigar painéis solares tradicionais. Sua fabricação em temperaturas relativamente baixas e a possibilidade de customização para diferentes comprimentos de onda ampliam as aplicações possíveis.

De acordo com Annalisa Bruno, coordenadora da equipe de pesquisa, essas células oferecem vantagens na fabricação e na adaptação a diferentes ambientes, contribuindo para uma redução na pegada de carbono de dispositivos e construções.

Fonte: White et al. – 10.1021/acsenergylett.5c04261.