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Pesquisa do MIT cria célula solar com espessura de um papel

por Taina Bueno

Engenheiros do MIT desenvolveram células solares de tecido ultraleve que podem transformar rápida e facilmente qualquer superfície em uma fonte de energia.

Essas células solares duráveis e flexíveis, que são muito mais finas que um fio de cabelo humano, são coladas a um tecido forte e leve, tornando-as fáceis de instalar em uma superfície fixa.

Elas podem fornecer energia em movimento como um tecido de energia vestível ou ser transportados e implantados rapidamente em locais remotos para assistência em emergências.

Essas células têm um centésimo do peso dos painéis solares convencionais, geram 18 vezes mais energia por quilo e são feitos de tintas semicondutoras usando processos de impressão que podem ser dimensionados no futuro para fabricação em grandes áreas.

Grande vantagem e adaptabilidade

Por serem tão finas e leves, essas células solares podem ser laminadas em muitas superfícies diferentes.

Por exemplo, elas podem ser integradas às velas de um barco para fornecer energia no mar, aderidos a tendas e lonas que são implantadas em operações de recuperação de desastres ou aplicados nas asas de drones para estender seu alcance de vôo.

Esta tecnologia solar leve pode ser facilmente integrada em ambientes construídos com necessidades mínimas de instalação.

“As métricas usadas para avaliar uma nova tecnologia de célula solar são normalmente limitadas à sua eficiência de conversão de energia e seu custo em dólares por watt. Igualmente importante é a integrabilidade — a facilidade com que a nova tecnologia pode ser adaptada. Os tecidos solares leves permitem a integrabilidade, dando impulso ao trabalho atual. Nós nos esforçamos para acelerar a adoção da energia solar, dada a atual necessidade urgente de implantar novas fontes de energia livres de carbono”, diz Vladimir Bulović, presidente Fariborz Maseeh em tecnologia emergente, líder do Laboratório de Eletrônica Orgânica e Nanoestruturada (ONE Lab) do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT).

As células solares de filme fino pesam cerca de 100 vezes menos que as células solares convencionais.
Créditos: Melanic Gonick, MIT.

As células solares de silício tradicionais são frágeis, por isso devem ser envoltas em vidro e embaladas em uma estrutura de alumínio pesada e espessa, o que limita onde e como podem ser implantadas.

Neste novo trabalho, eles desenvolveram células solares de película fina que são totalmente imprimíveis, usando materiais à base de tinta e técnicas de fabricação escaláveis.

Com uma técnica de fabricação escalável, os cientistas conseguiram produzir células solares ultrafinas e leves que podem ser coladas em qualquer superfície. Créditos: Melanie Gonick, MIT.

Para produzir as células solares, eles usam nanomateriais que estão na forma de tintas eletrônicas imprimíveis, com apenas 3 mícrons de espessura.

Os pesquisadores podem então retirar o módulo impresso, que tem cerca de 15 mícrons de espessura, do substrato plástico, formando um dispositivo solar ultraleve.

Mas esses módulos solares finos e autônomos são difíceis de manusear e podem rasgar facilmente, o que os tornaria difíceis de implantar.

Para resolver esse desafio, a equipe do MIT procurou um substrato leve, flexível e de alta resistência ao qual pudessem aderir as células solares.

Eles identificaram os tecidos como a solução ideal, pois fornecem resiliência mecânica e flexibilidade com pouco peso adicional.

Os resultados da pesquisa com o material ultrafino foram publicados recentemente na revista científica Small Methods.

Fonte: MIT.

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