Cientistas de Cambridge dizem que as células solares da perovskita podem atingir uma eficiência máxima de 30%

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As células solares de perovskita poderiam atingir uma eficiência de conversão máxima de 30% em vez dos atuais 20%. Esta é uma das principais conclusões de um estudo realizado por uma equipe internacional de pesquisadores da Universidade de Cambridge e do Politécnico de Milão que foi publicado na revista científica Nature.

O estudo foi criado para investigar quanto tempo os elétrons produzidos com células solares de perovskita podem manter os níveis mais altos de energia que podem alcançar. Em particular, os cientistas queriam entender se os chamados elétrons “quentes”, que mantêm sua velocidade antes de colidir com outros elétrons, mantêm o potencial para produzir mais carga.

“Imagine que você tenha uma mesa de bilhar e cada bola se mova à mesma velocidade”, diz Johannes Richter, um estudante de doutorado que é o principal autor do estudo. “Depois de um período de tempo, eles se baterão, o que fará com que eles diminuam a velocidade e mudem de direção. Queríamos saber quanto tempo devemos esperar para extrair os elétrons antes que isso acontecesse “.

A equipe de pesquisa usou um espectroscópio bidimensional para bombear luz de dois láseres em amostras de células de perovskita com iodeto de chumbo para simular a luz solar. Eles usaram um terceiro laser de teste para medir a quantidade de luz que está sendo absorvida. Os pesquisadores dizem que, com esse método, conseguiram determinar a quantidade de tempo que os elétrons podem ser extraídos enquanto ainda estão “quentes”.

Os autores do estudo concluíram que a colisão entre elétrons começa a passar entre 10 e 100 femtosegundos após a luz ter sido absorvida pela célula. “Para maximizar a eficiência energética, os elétrons teriam que alcançar o eletrodo em menos de 10 quadriliontros de segundo”, disse a equipe.

“A escala de tempo que calculamos é agora o limite de tempo que temos que operar se quisermos criar super-portadores de carga solar eficientes. Precisamos retirar o elétron antes deste minúsculo lapso de tempo “, disse Richter.