Melhores células solares, tecnologia transparente e muito mais

As células solares baseadas em perovskita, em particular, são um bom exemplo que ilustra as oportunidades oferecidas pela nova tecnologia assistida por computador. O mineral promete um excelente rendimento de eletricidade, que seria bem superior a 30% em um módulo solar de várias camadas.

No entanto, sua longevidade deixa a desejar, o que poderia ser alterado com a adição de outros elementos, a mudança do processo de fabricação ou o uso de revestimentos adicionais. Entretanto, a escolha de candidatos e o número de possibilidades são enormes. Além disso, a eficiência pode se deteriorar paralelamente.

Um processo automatizado, desenvolvido no MIT e publicado na Nature Communications tem o objetivo de acelerar radicalmente esse processo trabalhoso e, acima de tudo, demorado de análise de materiais. Atualmente, fala-se em um aumento de 85 vezes na velocidade com que as propriedades podem ser analisadas, com o objetivo de alcançar um aumento ainda maior.

Isso é possível graças a dois algoritmos que examinam as imagens das amostras obtidas por uma câmera hiperespectral. Várias centenas delas poderiam ser analisadas de forma confiável graças às fotografias, que mostram muito mais do que a luz visível. O tempo necessário é declarado no estudo como inferior a 30 minutos, o que, de outra forma, teria exigido vários dias de medições.

O foco foi o intervalo de banda, que também determina a condutividade elétrica, e a durabilidade do material. Ambos são essenciais para células solares eficientes e duráveis. Na investigação subsequente de ligas já conhecidas, a precisão foi de cerca de 98%. Nada mal.

O processo de fornecimento de novas amostras em novas composições está sendo otimizado no momento. Diferentes combinações devem ser impressas para que os resultados sejam obtidos em apenas alguns minutos. O objetivo é produzir e testar novos materiais sem interrupção. De forma bastante realista, milhões de amostras de materiais diferentes poderão ser testadas de forma totalmente automática.

O objetivo não é apenas desenvolver a próxima geração de células solares. Semicondutores feitos de materiais completamente novos, circuitos completamente transparentes e dispositivos inteiros, bem como telas melhores e mais eficientes, também estão entre os projetos planejados.