Fotocélulas de perovskita: cinco gramas por metro quadrado

Folha de perovskita. Uma linha escala de 1 cm

Aparentemente, as células solares de perovskite em vez de silício são cada uma das tecnologias mais promissores para o fabrico de painéis solares. É perigoso conduzir essa pesquisa na Rússia , mas cientistas estrangeiros obtiveram algum sucesso.

Em abril de 2015, foi publicado um estudo avaliando a eficiência energética dos painéis solares de perovskita ( pdf ). Os autores mostraram que a perovskita ultrapassa teoricamente o silício na proporção entre consumo de energia e energia gerada. Os painéis solares de silício levam cerca de dois anos para recuperar a energia gasta na mineração e refino de minerais, fabricação e instalação de baterias.

Os painéis de perovskita são recompensados ​​em dois a três meses .

As fotocélulas de perovskita têm uma eficiência de apenas 11 a 12% - isso é menor que o dos análogos de silício. De qualquer forma, perovskit é uma ordem de magnitude mais lucrativa em termos de eficiência energética.

A tecnologia do painel de perovskita está progredindo muito rapidamente. Além disso, a possibilidade de fabricar um filme gerador de corrente com uma espessura de vários micrômetros abre novas oportunidades absolutamente impressionantes. Essa folha flexível ultrafina com uma espessura de 3 mícrons foi feita recentemente por químicos da Universidade de Linz. Johannes Kepler (Áustria). O artigo foi publicado em 24 de agosto de 2015 na revista Nature Materials ( pdf ).

Os austríacos conseguiram otimizar significativamente o processo de fabricação de células solares e aumentar a estabilidade do produto químico no ar. Ou seja, agora o encapsulamento caro e demorado não é necessário: os painéis funcionam sem uma carcaça de proteção. A estabilidade química no ar foi alcançada através do uso de uma camada de cromo e óxido de cromo, que protege os contatos superiores do metal da reação com a perovskita.





A folha de perovskita tem uma espessura de apenas três micrômetros. Não é de surpreender que o material demonstre uma taxa fenomenal de eficiência energética: 23 watts por grama.



Um metro quadrado de células solares pesa apenas 5,2 gramas e gera 120 watts de energia!

Os inventores propõem o uso de papel alumínio leve para alimentar veículos aéreos não tripulados (de grandes aviões a pequenos quadrocópteros), sondas meteorológicas e balões com câmeras de vídeo como a Eye, que estão continuamente no ar e monitoram o território.



Para referência. A perovskita é um mineral relativamente raro na Terra, o titanato de cálcio. Fórmula empírica: CaTiO ₃ . Foi descoberta pela primeira vez pelo geólogo alemão Gustav Rosa em 1839 nas montanhas do Ural e recebeu o nome do estadista russo Count Lev Perovsky, que coletava minerais. A revista Science incluiu perovskita nos 10 principais avanços de 2013 , implicando a possibilidade de seu uso em energia solar.

Source: https://habr.com/ru/post/pt383503/