Nova célula solar fotovoltaica gera energia com luz e sombra

Contraste na iluminação produz uma diferença de tensão usada para produzir energia

energia contraste

Um time de cientistas da Universidade Nacional de Singapura desenvolveu um novo tipo de célula solar que usa o contraste de sombra e luz para gerar eletricidade. Para isso, eles depositaram uma camada superfina de ouro sobre o silício, semicondutor utilizado nas células de kits de energia solar usados hoje para casas e empresas.

A luz que brilha no silício energiza seus elétrons, enquanto a camada de ouro produz uma corrente elétrica quando parte do dispositivo está na sombra.

O time, liderado pelo Dr. Swee Ching Tan, chamou o dispositivo de “gerador de energia por efeito sombra” (SEG, na sigla em inglês), conforme explicam no artigo científico publicado no jornal acadêmico Energy & Environmental Science.

Energia que vem do contraste

Excitados pelos fótons da luz do sol, os elétrons migram do silício para o ouro. Quando parte da célula está encoberta, a voltagem na parte iluminada aumenta e os elétrons migram para a parte sombreada através de um circuito externo, o que cria a corrente elétrica.

“O contraste na iluminação induz uma diferença de tensão entre a sombra e as seções iluminadas e, como resultado, obtemos uma corrente elétrica”, explica Tan.

De acordo com o artigo, a célula SEG precisa estar ao mesmo tempo sob a luz e a sombra para que funcione, e não apresenta resultado se apenas iluminada ou encoberta.

No entanto, a nova tecnologia pode ser uma ótima solução para as instalações de sistemas que, dependendo da localização, podem sofrer com problemas de sombreamento, como em telhados próximos a prédios ou árvores.

“Nos painéis fotovoltaicos convencionais as sombras têm um efeito negativo, pois reduz o desempenho dos dispositivos. Com este trabalho, capitalizamos o contraste de iluminação causado pelas sombras como fonte indireta de energia”, avalia Tan.

Dobro de eficiência

Segundo o time, os experimentos em laboratório mostraram que as células SEG são duas vezes mais eficientes que as células de silício tradicional, desde que constantemente sob a mesma quantidade de luz e sombra.

Além disso, os cientistas garantem que as placas fabricadas com as novas células têm custo mais baixo de produção que as placas tradicionais. “O processo de fabricação é muito mais simples, é apenas uma etapa”, afirma Tan.

As finas lâminas de silício e ouro são depositadas sobre um plástico filme transparente, o que torna a nova célula flexível e aumenta a sua gama de aplicações.