Novo recorde mundial estabelecido para eficiência de células solares em tandem de 32,5%

Uma equipe de cientistas do Centro Helmholtz de Materiais e Energia de Berlim (HZB) anunciou que recebeu um certificado internacional para a célula solar tandem mais eficiente do mundo. O desenvolvimento do HZB está incluído na classificação internacional e estabelece um novo valor de referência para o valor de eficiência dessas células solares, ou seja, 32,5%.

Fonte da imagem: Eike Köhnen/HZB

Vale ressaltar que o valor da eficiência no nível dos icônicos 30% foi superado pela primeira vez neste verão por cientistas da Suíça. Pesquisadores de Lausanne criaram uma célula solar tandem de perovskita e silício com uma eficiência de 31,3%.

Nas células tandem, cada uma das duas camadas uma sobre a outra – uma de silício e outra de perovskita – absorve seu próprio espectro de luz incidente, fazendo isso da forma mais eficiente possível em sua faixa de fotossensibilidade. A sensibilidade geral não é duplicada, mas é significativamente maior do que se apenas um dos materiais fosse usado. Assim, mais energia é coletada da mesma área.

A nova fotocélula tandem HZB é otimizada para “interface” e camadas. Os cientistas, ao analisar as estruturas, selecionaram tanto a alternância de camadas fotossensíveis, quanto sua composição e o estado das camadas superficiais. Em cada caso, buscou-se a resposta máxima do material. A camada de perovskita absorveu o componente azul do espectro, enquanto a camada de silício absorveu os componentes vermelho e infravermelho na faixa próxima.

O ajuste fino do elemento ajudou a atingir um recorde que agora será igualado por cientistas de outros laboratórios. Anteriormente, tal valor de eficiência era alcançável apenas com o uso de semicondutores caros dos grupos III/V da tabela periódica. Agora, silício e perovskita baratos invadiram essa área.