Mais verde que verde: são propostas células solares sem pontos quânticos

Os pontos quânticos são considerados “aditivos” promissores não apenas na produção de displays nos quais emitem espectros puros, mas também em painéis solares. Devido a pontos quânticos, os painéis solares podem gerar eletricidade em uma faixa mais ampla de radiação capturada. O problema é que materiais tóxicos são comumente usados ​​para isso. Mas se você não busca eficiência, os painéis solares podem ser ambientalmente mais limpos.

Pesquisadores do Laboratório Nacional Los Alamos (LANL) desenvolveram um novo tipo de célula solar de ponto quântico que não utiliza materiais tóxicos. A eficiência dos conversores fotovoltaicos propostos foi ligeiramente inferior à média para esta categoria de produtos (com pontos quânticos), no entanto, tecnologias alternativas usam chumbo, cádmio ou outros materiais tóxicos, o que torna o novo desenvolvimento mais atraente em termos de proteção do meio ambiente e cuidado com a saúde humana.
Em vez de materiais tóxicos, os cientistas combinaram quatro elementos – eles criaram um núcleo de cobre, índio e selênio e o revestiram com zinco. São objetos do tamanho de nanômetros, o que nos permite julgar a complexidade dos processos. Então esses objetos – pontos quânticos – foram introduzidos uniformemente nos nanoporos de um filme fino de dióxido de titânio. Deve-se notar que a complexidade da fabricação de pontos quânticos de quatro elementos levou a um aumento de defeitos em sua estrutura cristalina, mas esses defeitos não impediram que novas células solares fizessem seu trabalho.

Durante os experimentos, um artigo publicado na revista Nature Energy, os pontos quânticos mostraram alta eficiência: de cada 100 fótons incidentes no elemento solar, 85 deles foram convertidos em elétrons. A eficiência geral do conversor fotoelétrico acabou sendo menor – cerca de 9%. Segundo a fonte, este é aproximadamente o fator de eficiência médio para células solares em pontos quânticos. O registro nesta área pertence aos painéis “tóxicos” em pontos quânticos e chega a 16,6%. Os desenvolvedores observam que não buscavam eficiência, mas queriam criar um produto ecológico com eficiência aceitável.
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