Célula solar de nanotubo de carbono aproxima-se da eficiência máxima

Pesquisadores da Universidade de Cornell, nos Estados Unidos, demonstraram o princípio de funcionamento de um novo tipo de célula solar que substitui o silício por nanotubos de carbono.

Em teoria, estas células solares de nanotubos poderão ser mais eficientes do que as células solares actuais, podendo superar não apenas as células solares orgânicas - que possuem carbono em sua composição em moléculas que não são nanotubos - mas também as células solares tradicionais à base de silício.

Fotodíodo

Os cientistas construíram um fotodíodo, um tipo extremamente simples de célula solar que converte a luz em electricidade de forma extremamente eficiente graças à excepcional condutividade eléctrica do nanotubo de carbono e à forma como ele conduz os electrões.

O nanotubo de carbono utilizado é do tipo de parede única, o que significa que ele é basicamente uma folha de grafeno enrolada, constituindo um tubo cujas paredes são formadas por uma única camada de átomos de carbono.

O nanotubo, com a dimensão aproximada de uma molécula de DNA, foi preso entre dois contactos eléctricos e posto próximo a duas portas eléctricas, uma com carga positiva e outra com carga negativa.

Eléctrons em fila indiana

Dirigindo feixes de raios laser de diversas cores ao longo do nanotubo, os cientistas descobriram que altos níveis de incidência de fotões têm um efeito multiplicador sobre a quantidade de electricidade que é produzida pelo fotodíodo.

Como o nanotubo é muito estreito, ele praticamente força os elétrons a andarem em fila indiana. Nessa situação, os electrões atingem um estado denominado "excitado", o que lhes permite gerar novos electrões a partir dos fotões da luz incidente que seriam desperdiçados em uma célula solar convencional. Isto faz com que a célula solar de nanotubo de carbono funcione em um regime praticamente ideal, convertendo quase toda a radiação da luz em electricidade.

A elevada taxa de conversão significa que a nova célula solar não perde quase nenhuma energia na forma de calor, eliminando o problema do super aquecimento. Contudo, o próprio experimento foi feito em uma temperatura extremamente baixa. Ver notícia completa-->

Fonte: Inovação Tecnológica