Painéis solares ultrafinos podem potencialmente revolucionar energias renováveis. Muito mais finos que os painéis atuais, requerem muito menos material para sua construçãoo que reduz seu custo e permite que os fabricantes os integrem mais facilmente em muitas superfícies.
No entanto, uma de suas principais desvantagens é o menor rendimento. O células fotovoltaicas mais fino absorve menos luze parte da energia escapa para trás. Para resolver este problema, investigadores do Laboratório Ibérico Internacional de Nanotecnologia tiveram a ideia de utilizar ouro para criar uma camada reflectora por baixo da célula fotovoltaica. Em artigo publicado na revista Solar RRL, eles indicam ter aumentado a eficiência de células fotovoltaicas ultrafinas do tipo ACIGS ((Ag,Cu)(In,Ga)Se₂) em 1,5 ponto percentual.
Ao integrar uma camada de ouro a essas nanoestruturas em forma de T, a luz é refletida e passa uma segunda vez pelas células fotovoltaicas. © André Violas, INL
Uma nanoestrutura de ouro
Para conseguir isso, os pesquisadores desenvolveram um “ espelho nanoestruturado”, uma fina camada de ouro de 25nanômetros grosso, coberto por uma nanoestrutura, um padrão em forma de T. Em seguida, é encapsulado comóxido de alumínio. Este dispositivo permite refletir a luz para que ela volte pela célula fotovoltaica e reduzir as perdas de energia na parte traseira. “Funciona garantindo a passivação da interface”, explica Pedro Salomé, um dos investigadores.
Eles obtiveram essa estrutura graças ao litografia por nanoimpressão em uma etapa, um processo de fabricação muito mais barato, mais simples e mais rápido do que os normalmente usados para criar esse tipo de nanoestrutura. Esse avanço poderá possibilitar a fabricação desses painéis solares ultrafinos em larga escala, compatíveis com superfícies flexíveis ou curvas. Poderiam assim ser mais facilmente integrados em veículos, edifícios ou dispositivos móvel.