Células solares superfinas podem transformar qualquer superfície em fonte de energia

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Pesquisadores do MIT apresentaram novas células solares mais leves, eficientes e fáceis de aplicar do que placas solares convencionais

Em mais uma descoberta brilhante, engenheiros do Massachusetts Institute of Technology (MIT) desenvolveram células solares de tecido ultraleve que podem transformar qualquer superfície em uma fonte de energia, de forma fácil e rápida.

Elas são células solares duráveis, flexíveis e muito mais finas que um fio de cabelo humano. E são coladas a um tecido forte e leve, o que facilita a instalação em superfícies fixas. Assim, é possível fornecer energia em movimento, como um tecido de energia vestível, ou transportar e implantar rapidamente em locais remotos – por exemplo, para assistência em emergências.

Essas células têm um centésimo do peso dos painéis solares convencionais, geram 18 vezes mais energia por quilo e são feitas de tintas semicondutoras usando processos de impressão que podem ser dimensionados no futuro para fabricação em grandes áreas.

E a aplicação?

Por serem muito finas e leves, essas células solares podem ser utilizadas em muitas superfícies diferentes. Por exemplo, elas podem ser integradas às velas de um barco para fornecer energia no mar, aderidas a tendas e lonas que são implantadas em operações de recuperação de desastres ou aplicadas nas asas de drones para estender seu alcance de voo. Essa tecnologia solar leve pode ser facilmente integrada em ambientes construídos com necessidades mínimas de instalação.

Há anos, a equipe do ONE Lab, do MIT, produziu células solares usando uma classe emergente de materiais de película fina que eram tão leves que podiam ficar em cima de uma bolha de sabão. Mas essas células solares ultrafinas foram fabricadas usando processos complexos baseados em vácuo, o que encareceria o processo e oferecia desafios para implantação.

Desta vez, os pesquisadores desenvolveram células solares de película fina que são totalmente imprimíveis, usando materiais à base de tinta e técnicas de fabricação escaláveis.

Para produzir as células solares, eles usam nanomateriais na forma de tintas eletrônicas imprimíveis.

Assim, é possível retirar o módulo impresso, que tem cerca de 15 mícrons de espessura, do substrato plástico, formando um dispositivo solar ultraleve. Mas esses módulos solares finos e autônomos são difíceis de manusear e podem rasgar facilmente, o que os tornaria difíceis de implantar.

Como resolver, então?

Para resolver esse desafio, a equipe do MIT procurou um substrato leve, flexível e de alta resistência ao qual pudessem aderir às células solares. Eles identificaram os tecidos como a solução ideal, pois fornecem resiliência mecânica e flexibilidade, com pouco peso adicional.

Um tecido composto que pesa apenas 13 gramas por metro quadrado, com fibras extremamente fortes, comercialmente conhecido como Dyneema, foi escolhido para isto. Ao adicionar uma camada de cola curável por UV, com apenas alguns mícrons de espessura, eles aderem os módulos solares às folhas desse tecido. Isso forma uma estrutura solar ultraleve e mecanicamente robusta.



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