Célula solar zumbi gera energia depois de morta

Redação do Site Inovação Tecnológica -  19/10/2015

As células solares orgânicas viraram zumbis depois que todo o seu eletrólito secou - mas elas continuaram funcionando. [Imagem: Gerrit Boschloo Lab/RSC]

Células solares de plástico

As células solares orgânicas - que respondem por vários nomes, comocélulas de Gratzel, células solares sensibilizadas por corantes, DSCs, células solares de plástico etc - são muito promissoras porque são fabricadas em plásticos flexíveis, podendo ser aplicadas sobre qualquer superfície, são transparentes e potencialmente muito baratas.

Além disso, elas não precisam do Sol direto, podendo gerar quantidades razoáveis de eletricidade mesmo em dias nublados ou em um lusco-fusco.

Ao contrário dos cristais de silício das células solares tradicionais, elas usam polímeros e moléculas orgânicas em estado líquido para absorver a luz e transportar as cargas elétricas geradas.

Ocorre que, com o tempo, esse líquido seca, e a célula solar orgânica deixa de funcionar - ou, pelo menos, deveria deixar de funcionar.

Célula solar zumbi

Foi isso que deu um susto na pesquisadora Marina Freitag, da Universidade de Uppsala, na Suécia, que recolheu uma série de células solares orgânicas "mortas" - cujo eletrólito tinha-se evaporado completamente - e verificou que elas haviam-se transformado em "células solares zumbis", e continuavam funcionando.

"As células solares secas funcionaram em alguns casos ainda melhor do que quando estavam cheias de líquido e vivas. A eficiência na conversão de energia de algumas aumentou até 8%, o que é um recorde para uma célula solar sensibilizada por corante com um condutor positivo sólido," conta o professor Gerrit Boschloo.

A geração de zumbis parece funcionar melhor com eletrólitos que contêm cobre. [Imagem: Marina Freitag et al - 10.1039/C5EE01204J]

Os pesquisadores constataram que, quando o eletrólito secou, formou-se uma estrutura sólida capaz de transportar cargas positivas - um condutor sólido de lacunas - que ninguém havia conseguido fabricar até hoje.

Ao tentar copiar o "DNA" das células solares renascidas, a equipe verificou que não é fácil fazer clones de zumbis: é mais fácil construir as células orgânicas da maneira tradicional, líquidas, e deixá-las morrer e voltarem à vida por conta própria.

Zumbis resistentes

A descoberta é promissora porque um dos grandes entraves à comercialização das células solares orgânicas é que é muito difícil selá-las, justamente para evitar que o eletrólito evapore.

A equipe agora vai acompanhar a resistência a longo prazo das células solares zumbis para verificar se esse é um caminho seguro rumo a células solares orgânicas sólidas que sejam duráveis, alcançando uma vida útil de pelo menos alguns anos.

• Avanço sólido das células solares orgânicas

Bibliografia:

High-efficiency dye-sensitized solar cells with molecular copper phenanthroline as solid hole conductor
Marina Freitag, Quentin Daniel, Meysam Pazoki, Kári Sveinbjörnsson, Jinbao Zhang, Licheng Sun, Anders Hagfeldt, Gerrit Boschloo
Energy & Environmental Science
Vol.: 8, 2634-2637
DOI: 10.1039/C5EE01204J