Grafeno, o material maravilhoso composto por uma única camada de átomos de grafeno dispostos em um padrão hexagonal semelhante a um favo de mel, é capaz de tudo desde o monitoramento da saúde até a filtragem da cor do uísque. Agora os pesquisadores descobriram o mais recente truque tecnológico de mágica em seu arsenal: ajudar a proteger células solares de perovskita de danos.
Na última década, as células solares de perovskita provaram seu valor como um material de célula solar excepcionalmente promissor. Uma das grandes vantagens da perovskita é que ela pode ser transformada em um revestimento líquido que pode então ser pulverizado sobre uma superfície. material de substrato para criar células solares em alto volume e custos significativamente mais baixos do que a energia solar de silício tradicional células. A desvantagem dessas células solares de perovskita é que elas não são especialmente duráveis, o que representa um problema quando se trata de células solares usadas em ambientes externos, que são frequentemente expostos ao elementos.
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É aí que entra o grafeno. Entre as suas muitas habilidades, o grafeno é excepcionalmente forte. Demonstrações anteriores mostraram como um filme de grafeno epitaxial de duas camadas é capaz de resistir à perfuração por uma ponta de diamante, tornando-o um material excepcionalmente bom para armaduras leves e ultrafinas. No caso desta última demonstração de células solares, engenheiros do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Ulsan (UNIST) da Coreia do Sul demonstraram como a útil combinação de força do grafeno, transparência e condutividade elétrica tornam-no um ótimo complemento para células solares de perovskita, protegendo-as e deixando passar fótons de luz e elétrons, mas bloqueando íons metálicos.
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Embora haja uma ligeira redução na eficiência de conversão de energia – 16,4% com a armadura de grafeno versus 17,5% sem – isso é marginal em comparação com as vantagens que o revestimento traz. A célula solar aumentada com grafeno conseguiu manter sua eficiência mesmo após 1.000 horas de operação.
Em um resumo descrevendo o trabalho, os pesquisadores observam que: “Em células solares de perovskita (PSCs), a degradação com a camada de perovskita leva a vários efeitos prejudiciais, deteriorando o desempenho do dispositivo e estabilidade. Aqui, apresentamos um novo híbrido flexível [eletrodos condutores transparentes] que consiste em um filme de poliimida incorporado em uma grade de Cu e um camada de cobertura de grafeno, denominada GCEP, que apresenta excelente estabilidade mecânica e química, bem como desejável optoeletricidade propriedades.”
Um artigo descrevendo a pesquisa foi publicado recentemente na revista Nano Letters.
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