Célula solar orgânica ultrafina atinge 17% de eficiência

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Da pv magazine Global

Pesquisadores da Universidade de Tecnologia de Wuhan e da Universidade Central do Sul, Changsha, na China, fabricaram uma célula solar orgânica ultrafina com uma camada de transporte de furos de duas camadas (HTL) e uma relação de potência por peso de 39 W/g.

Wenchao Huang, principal autor da pesquisa, disse à pv magazine que, até onde o grupo sabe, ela tem a maior relação potência por peso entre as células solares orgânicas. O dispositivo tem uma espessura inferior a 1,5 micrômetros.

Os cientistas explicaram que a bicamada HTL incorpora uma camada intermediária de trióxido de molibdênio (MoO3) entre PEDOT: PSS, uma mistura de polímeros poli (3,4-etilenodioxitiofeno) e sulfonato de poliestireno e óxido de índio e estanho (ITO), e disseram que a introdução desta camada intermediária foi o fator chave que permitiu à célula atingir uma notável eficiência de conversão de energia de 17%, bem como boa estabilidade de armazenamento e estabilidade mecânica.

Após 2.000 horas de armazenamento, o aparelho manteve 91,4% de sua eficiência original. Ele também registrou uma retenção de eficiência de 89,1% após 1.000 ciclos de flexão em um raio de curvatura de 1 metro, uma retenção de eficiência de 84,4% após 1.000 ciclos de um teste de compressão e alongamento usando uma taxa de compressão de 30%.

Os pesquisadores disseram que esses resultados significam que o dispositivo “supera significativamente” os dispositivos sem a camada intermediária de MoO3. “O uso de um HTL de bicamada MoO3/PEDOT:PSS em vez do PEDOT:PSS puro fornece uma abordagem fácil para o desenvolvimento de células solares orgânicas ultrafinas eficientes e mecanicamente robustas”, acrescentaram.

Huang acrescentou que as células podem aderir perfeitamente a superfícies como peles humanas, robótica suave, telefones celulares, roupas e janelas com peso adicional insignificante. “Essas células solares orgânicas flexíveis ultrafinas podem gerar 39 watts de energia por grama, cerca de cem vezes mais do que as células solares flexíveis convencionais. Mostra grandes aplicações potenciais na área de eletrônicos vestíveis”, afirmou também.

O dispositivo foi descrito no artigo de pesquisa “High-efficiency ultrathin flexible organic solar cells with a bilayer hole transport layer”, publicado no Journal of Materials Chemistry.

No início deste ano, a mesma equipe de pesquisa fabricou uma célula solar orgânica semitransparente com fator de bifacialidade de 99,1%, o mais alto relatado em células orgânicas semitransparentes até o momento.

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