Adicionar saliências aos painéis solares permitirá que eles capturem de 36 a 66% mais luz

A eficiência dos painéis solares orgânicos pode ser melhorada adicionando uma textura irregular à sua superfície. Cientistas da Universidade Abdullah Gul, na Turquia, descobriram que adicionar vários pequenos elementos em forma de cúpula à superfície de um painel pode aumentar a sua eficiência em dois terços, aumentando significativamente a sua capacidade de capturar a luz solar a partir de um ângulo mais amplo.

Fonte da imagem: spiedigitallibrary.org

Os painéis solares normalmente têm uma superfície plana para maximizar a área sobre a qual a luz incide a qualquer momento. Este design funciona melhor quando a luz solar atinge um determinado ângulo, por isso os painéis solares são normalmente inclinados em diferentes ângulos (de 15º a 40º) durante o dia. Os cientistas conduziram uma série de experimentos que descobriram que a adição de muitos pequenos elementos de quartzo em forma de cúpula à superfície de um painel solar permite capturar mais luz solar e produzir mais energia.

Cientistas turcos conduziram uma simulação abrangente de como exatamente as inclusões em forma de cúpula podem melhorar a eficiência dos painéis solares orgânicos. Isso envolveu células fotovoltaicas feitas usando o polímero orgânico P3HT:ICBA como camada ativa, colocadas sobre uma camada e substrato de alumínio e protegidas por uma camada transparente de óxido de índio e estanho (ITO). Esta estrutura multicamadas foi mantida em toda a área do painel solar.

Os pesquisadores conduziram análise de elementos finitos (FEA) usando tecnologia 3D, o que lhes permitiu quebrar os elementos de um sistema complexo em peças individuais para uma modelagem mais precisa. Em comparação com superfícies planas, os painéis solares cravejados de elementos em forma de cúpula foram considerados 36% e 66% mais eficientes na absorção de luz, dependendo da polarização da luz. Essas inclusões também permitem que a luz entre em uma gama mais ampla de direções do que uma superfície plana, proporcionando cobertura angular de até 82º. Os cientistas ainda não criaram versões físicas dessas células solares, mas se elas realmente se revelarem tão eficazes, então o seu trabalho poderá ter um impacto significativo no desenvolvimento da energia solar.