Os pesquisadores dizem que a descoberta pode levar à produção de painéis solares mais finos, mais leves e mais flexíveis, que poderiam ser usados para abastecer mais residências e em uma gama mais ampla de produtos.
O estudo --liderado por investigadores da Universidade de York e realizado em parceria com a Universidade NOVA de Lisboa (CENIMAT-i3N) - investigou como diferentes designs de superfície impactam na absorção da luz solar em células solares, que juntas formam painéis solares.
Os cientistas descobriram que o design do tabuleiro de xadrez melhorou a difração, o que aumentou a probabilidade de absorção de luz, que é então usada para criar eletricidade.
O setor das energias renováveis está constantemente à procura de novas formas de aumentar a absorção de luz das células solares em materiais leves que possam ser utilizados em produtos desde telhas a velas de barcos e equipamentos de campismo.
O silício de grau solar - usado para criar células solares - consome muita energia para ser produzido, portanto, criar células mais finas e alterar o design da superfície as tornaria mais baratas e mais ecológicas.
Christian Schuster, do Departamento de Física, disse:"Encontramos um truque simples para aumentar a absorção de células solares finas. Nossas investigações mostram que nossa ideia na verdade rivaliza com o aumento da absorção de designs mais sofisticados - ao mesmo tempo que absorve mais luz nas profundezas do plano e menos luz perto da própria estrutura da superfície.
"Nossa regra de projeto atende a todos os aspectos relevantes do aprisionamento de luz para células solares, abrindo caminho para estruturas difrativas simples, práticas e ainda excelentes, com um impacto potencial que vai além das aplicações fotônicas.
"Este projeto oferece potencial para integrar ainda mais as células solares em materiais mais finos e flexíveis e, portanto, criar mais oportunidades de uso da energia solar em mais produtos."
O estudo sugere que o princípio do design pode impactar não apenas no setor de células solares ou LED, mas também em aplicações como proteções acústicas contra ruído, painéis corta-vento, superfícies antiderrapantes, aplicações de biossensor e resfriamento atômico.
Dr. Schuster acrescentou:“Em princípio, implantaríamos dez vezes mais energia solar com a mesma quantidade de material absorvente: células solares dez vezes mais finas poderiam permitir uma rápida expansão da energia fotovoltaica, aumentar a produção de eletricidade solar e reduzir significativamente a nossa pegada de carbono.
"Na verdade, como o refino da matéria-prima do silício é um processo que consome muita energia, células de silício dez vezes mais finas não só reduziriam a necessidade de refinarias, mas também custariam menos, fortalecendo assim a nossa transição para uma economia mais verde."
Dados do Departamento de Negócios, Energia e Estratégia Industrial mostram que a energia renovável – incluindo a energia solar – representou 47% da geração de eletricidade do Reino Unido nos primeiros três meses de 2020.
Horário da postagem: 12 de abril de 2023