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Não é uma célula solar, mas um sistema de coleta de luz com 38% de eficiência desenvolvido

Usando a natureza como modelo para obter mais energia da luz. (Imagem: pixabay/MabelAmber)
Usando a natureza como modelo para obter mais energia da luz. (Imagem: pixabay/MabelAmber)
Seguindo o exemplo da natureza, a fotossíntese, foi desenvolvido um sistema que capta o máximo de luz possível e a converte da forma mais eficiente possível. Ele também é muito fino.

As plantas primeiro capturam a luz para, em uma segunda etapa, converter sua energia nos carboidratos desejados com eficiência máxima. Uma estrutura complexa e quase impossível de ser replicada, composta por uma grande variedade de corantes na forma de pigmentos, permite esse processo, no qual todo o espectro de luz visível é capturado.

As células solares também podem absorver um espectro muito amplo de luz, mas devem ser dispostas em muitas camadas sucessivas. Uma folha, uma alga ou uma cianobactéria precisam de apenas uma fração da espessura para obter maior eficiência. E elas também são leves.

Agora, os pesquisadores da Universidade de Würzburg combinaram as duas técnicas. Eles conseguiram identificar quatro corantes diferentes que absorvem bem a luz. No entanto, eles estão dispostos em faixas, comparáveis às camadas de silício dos módulos solares.

Um dobramento especial das respectivas cadeias moleculares, que são então colocadas umas sobre as outras, é importante para a absorção mais abrangente possível. Em medições com cada corante individual, eles só conseguiram absorver entre 0,1 e 3% da energia luminosa. O resultado da equipe foi completamente diferente: notáveis 38% da energia luminosa permaneceram na camada, que tinha apenas 100 nanômetros de espessura - mil vezes mais fina que um fio de cabelo humano.

Isso foi medido usando fluorescência e o rendimento quântico que pôde ser determinado. Isso confirmou o valor excepcional de 38%. Isso é certamente menor do que uma folha, mas já está na faixa dos melhores módulos solares já construídos em laboratório. Agora, tudo o que é necessário é uma maneira de aproveitar essa energia.

Com o entrelaçamento correto, uma grande parte da energia da luz é capturada. (Imagem: Alexander Schulz/Universidade de Würzburg)
Com o entrelaçamento correto, uma grande parte da energia da luz é capturada. (Imagem: Alexander Schulz/Universidade de Würzburg)
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Mario Petzold, 2024-06-28 (Update: 2024-06-28)