HeadlinesBriefing favicon HeadlinesBriefing.com

Avanço nas células solares de perovskita subaquáticas

Ars Technica •
×

Em um episódio do desenho animado Birdman, da Hanna-Barbera, o herói homônimo luta para combater o vilão Dr. Shark a bordo de um submarino sem energia solar para recarregar seus poderes. Então Birdman certamente apreciaria as novas células solares de perovskita desenvolvidas por uma equipe liderada por Simin Ma na Universidade de Yunnan, já que são projetadas para funcionar debaixo d'água. Células solares feitas de perovskitas em vez de silício são sempre uma história de compensações. Elas podem ser fabricadas de forma barata, podem assumir formas interessantes (como filmes finos, flexíveis e transparentes) e podem converter substancialmente mais da energia solar recebida em eletricidade. A dificuldade é que elas tendem a se degradar muito rapidamente.

A umidade é particularmente destrutiva para as perovskitas, tornando-as uma escolha aparentemente estranha para um painel solar subaquático. Mas esses materiais têm outro superpoder crítico: podem ser ajustados para funcionar com diferentes comprimentos de onda de luz. A água bloqueia rapidamente os comprimentos de onda que os painéis solares de silício absorvem, mas uma célula de perovskita cuidadosamente projetada ainda poderia gerar eletricidade no fundo do mar azul. E, na verdade, os níveis de luz mais baixos e as temperaturas mais frias devem ajudá-la a viver mais tempo. Ajustar as perovskitas requer apenas modificar um pouco de sua química durante a produção, então obter algo que absorva os comprimentos de onda presentes a alguns metros de profundidade não foi um desafio.

A verdadeira tarefa era tornar as células duráveis. A equipe encontrou um aditivo particularmente eficaz (cloridrato de polihexametileno guanidina) que ajudou de várias maneiras. Ele construiu uma camada repelente de água ao redor do material, por exemplo. Mas parte do composto também se envolve com a rede cristalina da perovskita, ajudando a formar cristais maiores e impedindo que os íons se movam na estrutura da rede. O aditivo limita algumas das maneiras comuns pelas quais as perovskitas se decompõem, ao mesmo tempo em que melhora a produção de eletricidade da célula solar.