O uso de polímeros feitos com materiais orgânicos simplifica a produção de semicondutores e aumenta suas possibilidades de uso. Os semicondutores orgânicos, pesquisados pelo físico Fernando Castro, poderão baratear a produção de células de energia solar e produzir telas para televisores (displays) maiores e flexíveis.

Ao contrário dos semicondutores convencionais, produzidos a partir do processamento de minerais como silício e germânio, os orgânicos são compostos basicamente por carbono e hidrogênio, agrupados em polímeros. “Os semicondutores inorgânicos são obtidos da natureza já com propriedades eletrônicas definidas”, conta Castro. “Já os semicondutores orgânicos podem ser sintetizados em laboratório, o que permite que suas propriedades químicas e físicas possam ser ajustadas por processos simples, visando uma aplicação específica”.

Segundo o físico, nos semicondutores orgânicos é possível alterar a condutividade elétrica, a solubilidade em determinado solvente e sua flexibilidade em estado sólido, entre outras propriedades. “Por exemplo com equenas modificações pode-se obter um material que emita luz azul, verde ou vermelha, o que é importante para a produção de displays”, explica. “Esses dispositivos são conhecidos como OLEDs, e começam a ser aplicados em câmeras e televisores”.

Castro aponta que os semicondutores convencionais necessitam de processos muito caros para purificação e controle de qualidade. “Qualquer impureza altera a sua performance, enquanto os semicondutores orgânicos, por poderem ser processados em solução, podem ser produzidos com preços melhores”, destaca.

Células Solares
Em sua tese de doutorado na Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP) da USP, o físico desenvolveu uma metodologia que aumenta a eficiência de células solares. “Muita energia é utilizada para a fabricação de células com semicondutores inorgânicos, e isso implica que só haverá um retorno desta energia gasta após alguns anos”, diz. “Por essa razão e pelo preço atual dos módulos solares esta tecnologia ainda não pode competir com hidrelétricas e outras fontes”.

Os semicondutores orgânicos substituem os convencionais como material ativo nas células solares. “A diferença é exatamente a possibilidade de se reduzir muito os custos de produção”, conta Castro. “Além disso, o material permitiria células solares com cores e formatos diferenciados ou mesmo transparentes, o que permitiria um maior apelo comercial, pois as células convencionais são normalmente pretas ou cinza-escuro”.

O físico ressalta que novas pesquisas deverão aumentar a eficiência das células solares com semicondutores orgânicos, que ainda é menor que nos modelos comuns. “Os novos semicondutores podem ser usados em transistores, sensores, dosímetros de radiação, entre outros dispositivos”, relata. “Como eles são materiais solúveis, também está em desenvolvimento o seu uso como tinta eletrônica para impressão de dispositivos optoeletrônicos por jato de tinta em grandes rotativas”.

Displays para televisores analógicos e digitais mais leves e finos podem ser obtidos com os semicondutores orgânicos. “Eles teriam cerca de um centímetro de espessura, apresentariam maior brilho e melhor ângulo de visão do que displays com tela de LCD e poderiam ainda permitir a produção de displays flexíveis, que podem ser enrolados”, afirma Fernando. O físico realizará pesquisas de pós-doutoramento no Swiss Federal Institute for Material Testing and Research (EMPA), na Suíça.

(Por Júlio Bernardes, Envolverde / Agência USP, 01/08/2007))