Cientistas reduzem custo de energia em 20% aumentando eficiência em 5%

Pesquisadores da Universidade de Melbourne usarão novos materiais para tentar aproveitar ainda mais a eficiência dos painéis solares.

O aumento da eficiência das células solares de silício pode levar a uma redução no custo por watt de eletricidade fornecida em até 20%.

O excesso de energia em fótons de alta energia é normalmente perdido na forma de calor em células solares, mas uma equipe liderada pelo líder do grupo de pesquisa Dr. David Jones identificará melhores maneiras de usar o excesso de energia, obtendo mais do que cada fóton.

De ultravioleta a painéis solares infravermelhos usam luz para gerar eletricidade, no entanto, apenas a luz vermelha é usada de forma eficiente com 60 a 80% da energia em luz amarela, verde ou azul que é perdida na forma de calor em células solares.

Precisamos de maneiras simples e econômicas para recuperar a energia perdida e transformá-la em eletricidade. Novos materiais que usam estados quânticos acoplados fornecem um caminho para usar energia em luz verde ou azul para gerar o dobro de energia.

Aumentando a eficiência das células solares em apenas 5% podemos reduzir o custo da energia entregue em 20%.

Dr. Jones.

O trabalho é resultado da colaboração com a Universidade de Queensland e a Universidade Nacional Australiana e foi financiado com US$ 1,29 milhão pela Agência Australiana de Energia Renovável (ARENA).

A concessão permitirá o desenvolvimento de novos materiais para maximizar os ganhos de eficiência.

O Dr. Jones disse que os novos materiais serão sintetizados na Universidade de Melbourne, enquanto a caracterização espectroscópica detalhada de materiais na Universidade de Queensland, e a incorporação em células solares de silício nele serão em colaboração com o grupo nacional de células solares de silício da Universidade nacional da Austrália.

O financiamento da arena nos permitirá reunir três grupos-chave para demonstrar pela primeira vez que podemos usar esses estados quânticos acoplados para mostrar impacto real e não apenas curiosidade laboratorial.

As soluções atuais para a colheita de energia em excesso envolvem soluções caras e de alta engenharia, como o empilhamento de três ou quatro células solares para colher partes do espectro solar.

Esta nova pesquisa oferece o potencial para uma solução simples usando novos materiais que podem ser impressos em uma célula solar de silício de baixo custo.

Os novos materiais semicondutores orgânicos desenvolvidos no laboratório do Dr. Jones usam a geração de estados quânticos acoplados para compartilhar essa energia entre duas moléculas, ou partes da mesma molécula.

O professor Paul Burn, laureado australiano na Escola de Química e Biociências Moleculares da Universidade de Queensland, disse que os consumidores se beneficiarão do trabalho das três universidades.

Métodos simples para aumentar a eficiência das células solares de silício podem ter benefícios reais de custo em comparação com as complexas soluções de engenharia que estão sendo procuradas.

Mais informações: unimelb.edu.au