Material feito em laboratório pode revolucionar a energia solar

Painéis de energia solar duram bastante (25 anos, em média). O problema é seu material (silício, por exemplo), considerado ambientalmente insustentável. Uma alternativa sustentável seria a perovskita, mineral de óxido de cálcio e titânio. Mas ele não dura muito. Só que cientistas dizem ter resolvido esse problema. E isso pode revolucionar a indústria de energia solar.

Cientistas dizem ter encontrado forma de deixar energia solar sustentável

• Painéis solares de silício duram, em média, 25 anos. Mas o material do qual são feitos (silício, por exemplo) são considerados ambientalmente insustentáveis. A perovskita é vista como uma alternativa sustentável, mas não dura muito;
• As perovskitas naturais não são viáveis comercialmente porque duram apenas meses e são propensas à instabilidade química e térmica. Mas pesquisadores dizem ter encontrado soluções para isso;
• Os cientistas se concentraram no iodeto de formamidínio para fabricar células solares de perovskita, devido às suas propriedades de absorção de luz e estabilidade térmica. E uma nova técnica envolvendo a exposição de camadas de perovskita 2D a calor acima de 60ºC resultou em perovskitas 3D “ultra-estáveis”;
• O avanço na estabilização das células solares de perovskita pode revolucionar a indústria de energia solar. E essas novas células solares de perovskita podem ser produzidas de forma mais barata que as de silício.

O uso de silício é ambientalmente insustentável por se tratar de um recurso não renovável e finito. É raro encontrar perovskitas na natureza, mas elas podem ser sintetizadas artificialmente como um composto orgânico-inorgânico. E de um jeito que dure tanto quanto silício, segundo pesquisadores.

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Perovskitas funcionam como uma camada ativa de captação de luz, semelhante às encontradas nas tecnologias solares atuais. Mas as naturais não são comercialmente viáveis, em comparação ao silício, por durarem apenas meses. Além disso, são propensas à instabilidade química e térmica, o que poderia causar problemas na produção dos painéis.

“As células solares de perovskita são como o Santo Graal desta nova tecnologia de células solares. Isso porque as perovskitas podem ser feitas, teoricamente, [de formas] mais baratas do que as células solares inorgânicas, como as de silício”, disse Isaac Metcalf, estudante de pós-graduação em ciência dos materiais e nanoengenharia na Universidade Rice.

Baseando-se em pesquisas anteriores e outros estudos recentes que buscaram melhorar a estabilidade, a equipe se concentrou no iodeto de formamidínio, precursor na fabricação de células solares de perovskita conhecido por suas propriedades aprimoradas de absorção de luz e estabilidade térmica.

Eles introduziram uma forma solúvel do precursor numa camada de perovskitas 2D e as expuseram ao calor acima de 60ºC. Esta é uma temperatura na qual a estabilidade das células solares baseadas em iodeto de formamidínio é conhecida por ser limitada. A exposição por um longo tempo significou que a equipe gerou perovskitas 3D “ultra-estáveis”.

O estudo, publicado recentemente na revista Science, marca um grande avanço na maturação das células solares de perovskita, disseram os cientistas.