Célula solar orgânica é formada por filmes finos e flexíveis e pode ser aplicada em fachadas de prédios e mobiliários urbanos
A Universidade Federal do Paraná (UFPR) atingiu a marca de 100 patentes concedidas pelo Instituto Nacional de Propriedade Industrial (Inpi). Contudo, o último pedido registra uma técnica para produção de células solares orgânicas que demonstrou triplicar a eficiência na conversão da luz em eletricidade.
Célula solar orgânica
Já o processo patenteado é aplicado na produção de um novo tipo de célula solar orgânica, formada por filmes finos e flexíveis, criados camada a camada como uma impressão. Na produção, polímeros semicondutores, que dão o nome às células por serem compostos orgânicos, são evaporados e fixam-se em um substrato, formando um material flexível e semitransparente.
Vantagens das células orgânicas
Uma das principais vantagens dessas células está no método de sua fabricação, com maior sustentabilidade. Ela ocorre em impressoras de rolo para rolo, que permite a produção de quilômetros de células por mês em substratos flexíveis.
Por outro lado, diferente das células fotovoltaicas convencionais, esse tipo de célula é muito mais versátil. Isso porque depende menos do ângulo da incidência do sol, usando estruturas de suporte mais leves e podendo ser aplicadas de diversas formas. Como exemplos, podemos citar: mobiliários urbanos, estufas, fachadas de prédios e até mesmo em mochilas e casacos.
De acordo com a professora Lucimara Stolz Roman, do Departamento de Física da UFPR, que coordenou o estudo que levou à patente, explica que a produção desse tipo de material é bastante desafiadora. No caso, o filme é formado por meio da evaporação de uma solução que contém vários materiais semicondutores. Mas, dependendo do modo como o material seca e do tratamento térmico aplicado, o filme terá uma morfologia diferente. E isso pode mudar suas propriedades óticas e elétricas, que afetam a geração de energia.
Nova forma de fazer o filme
Todavia, o processo patenteado descreve um novo modo de fazer o filme, desenvolvido durante pesquisas com esse tipo de material no Grupo de Dispositivos Nanoestruturados da UFPR (DiNE). Sendo assim, a nova técnica permite que após a secagem do filme seja possível fazer uma nova reação por meio de um tratamento térmico para torná-lo mais estável e durável (confira aqui).
Mais eficiente
Segundo a pesquisadora, o processo melhorou ainda a eficiência na conversão luminosa em elétrica:
“No sistema evidenciado como prova de conceito na carta de patente, a célula solar orgânica triplicou sua eficiência de conversão luminosa com essa etapa.”
Desvantagem
No entanto, há uma desvantagem principal. No caso, diz respeito à célula solar orgânica residir na sua durabilidade e eficiência, que é menor do que a convencional. E o novo método patenteado é um exemplo de como as pesquisas estão atuando para resolver estes problemas.
Por fim, num futuro próximo as células solares orgânicas devem ser mais baratas, duráveis e eficientes, tornando a energia solar muito mais acessível, explica Roman.
“Essa tecnologia está em desenvolvimento e neste aspecto é muito gratificante poder trabalhar para as células do presente e futuro.”
*Foto: Reprodução