Coisa pouco conhecida, o células fotovoltaicas principalmente converter o luz visível, bem como uma pequena porção do próximo infravermelhoem eletricidade, deixando assim grande parte dos 174 mil terawatts deenergia solar – o equivalente a 4 milhões de toneladas de óleo – que chegam à Terra a cada segundo.
Porém, tudo poderá mudar em breve graças ao trabalho de uma equipe de pesquisadores do Instituto Coreano de Ciência e Tecnologia (Kaist).
Captura de banda larga e em grande escala
Para absorver comprimentos de onda Além disso, os cientistas propõem o uso de supraesferas plasmônica. Essas estruturas são compostas por milhares de nanopartículas de ouro capazes de interagir coletivamente com a luz, que se automontam para formar superpartículas esféricas. Depositadas gota a gota sobre uma superfície plana, essas superpartículas formam um filme denso e texturizado que pode capturar a radiação de forma mais eficaz.
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Assim, além da luz visível, esta inovação permite absorver os comprimentos de onda ultravioleta, que representam 50 a 55% do espectrobem como todos os infravermelhos, próximos e distantes.
Até 90% do espectro
Embora já existam filmes feitos de nanopartículas, as supraesferas plasmônicas funcionam de maneira diferente usando vários tipos de ressonâncias para capturar de forma mais eficaz fótons. Esta modalidade permite absorver até 90% do espectro solar, valor até agora nunca alcançado, gerando uma potência quase 2,4 vezes superior à dos revestimentos convencionais de nanopartículas. Trata-se, portanto, de um progresso muito concreto.
Para alcançar este resultado, os investigadores coreanos basearam-se primeiro em simulações de computador para optimizar o desenho das supraesferas, cujo diâmetro foi ajustado para maximizar oabsorção comprimentos de onda.
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Eles então os aplicaram gota a gota na superfície em cerâmica de um gerador termoelétricas comerciais para formar um revestimento e foram capazes de observar uma absorção dupla em comparação com um filme convencional de nanopartículas de ouro.
Em última análise, esta tecnologia, que tem outras vantagens de ser barata e simples de implementar graças a um processo de deposição de solução, poderia melhorar consideravelmente a eficiência da sistemas solares térmico e fototérmico. Além disso, também poderia tornar os sistemas híbridos sistemas fotovoltaico-térmicos mais eficientes, permitindo explorar melhor os comprimentos de onda dedicados à produção de aquecer.