Cientistas da Universidade Tecnológica de Tallinn (Estônia) tentam substituir o cobre pela prata no material absorvente das células solares à base de kesterita, que é um dos candidatos mais promissores à absorção de luz e lidera o desenvolvimento da próxima geração de células solares de camada fina.
Os pesquisadores afirmam ter desenvolvido uma tecnologia de monograin powder para a produção de kesterita. Eles disseram que seu método é mais barato que as tecnologias de evaporação a vácuo ou de pulverização, usadas na produção de células solares de película fina, que exigem equipamentos de produção mais caros.
Com a tecnologia de crescimento de poeira, que consiste em aquecer os componentes químicos em um forno de câmara especial a 750 graus por quatro dias, os pesquisadores conseguiram obter microcristais exclusivos que podem formar células solares em miniatura conectadas em paralelo em um grande módulo, que é então coberto com uma camada de almofada ultrafina.
As células solares obtidas são leves, flexíveis, menos caras e ecológicas. «Chegamos a um ponto em nosso desenvolvimento em que a substituição parcial de cobre por prata em materiais absorventes de kesterita pode aumentar a eficiência em 2%», disse a pesquisadora Marit Kauk-Kuusik.
Kauk-Kuusik acrescentou que a substituição de 1% de cobre por prata aumentou a eficiência das células solares de camada monograin de 6,6% para 8,7%. «Isso ocorre porque o cobre é altamente móvel por natureza, causando eficiência instável das células solares», disse ele.
Os resultados da pesquisa foram detalhados em “The effect of Ag alloying of Cu2(Zn,Cd)SnS4 on the monograin powder properties and solar cell performance”, publicado no Journal of Materials Chemistry A.
Em agosto de 2018, os pesquisadores australianos alcançaram uma eficiência de 10% para uma célula à base de estanho e sulfeto de cobre-zinco, ou sulfeto de kesterita, em agosto de 2018. O recorde mundial dessas células é de 12,6%, atingido pelo produtor japonês de filmes finos Solar Frontier em 2013.
No ano passado, pesquisadores da Helmholtz-Zentrum Berlin, na Alemanha, revelaram que estavam tentando substituir o estanho por germânio no desenvolvimento de células solares de kesterita.
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