Cientistas alemães usam processos químicos para aumentar a eficiência das células solares

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Como resultado de uma colaboração com o Centro de Pesquisa de Energia Solar de Argonne-Northwestern (ANSER) dos Estados Unidos, cientistas da Universidade de Erlangen-Nuremberg disseram que tomaram um processo conhecido como fissão de singletos um passo mais perto da aplicação ao mundo real, e que, em última instância, esse processo poderia aumentar a eficiência das células solares.

A fissão de singletos, dizem os cientistas, foi descoberta pela primeira vez há mais de 50 anos, e seu potencial para aumentar a eficiência da célula solar é conhecido há pelo menos 10 anos. A fissão de singletos é um processo pelo qual elementos químicos são usados ​​para permitir que uma única partícula de luz atinja uma célula solar para excitar dois elétrons, ao invés de apenas um.

Em seu artigo » Unified model for singlet fission within a non-conjugated covalent pentacene dime», publicado na revista Nature Communications, os pesquisadores estudaram os mecanismos subjacentes deste processo. Eles produziram um dímero molecular do hidrocarboneto pentaceno, que é conhecido por ser um candidato promissor para a fissão de singletos.

Usando vários métodos espectroscópicos para observar processos na molécula, os pesquisadores foram capazes de verificar um modelo para a fissão de singletos que eles haviam teorizado anteriormente, e confirmar a importância do acoplamento a um estado de alta transferência de carga; e que a eficiência do processo está intimamente relacionada ao acoplamento nas unidades de pentaceno.

«Este é um marco importante no caminho para o uso de sistemas fotovoltaicos baseados na fissão de singles para gerar eletricidade», diz o comunicado de imprensa da Universidade de Erlangen-Nuremberg. No entanto, eles também afirmam que ainda há muito trabalho de pesquisa a ser feito.