Estudo publicado na revista Science apresenta uma nova tecnologia para converter luz em eletricidade com maior eficiência que o silício, porém ainda precisa sair da escala micro para se tornar comercializável

Pesquisadores norte-americanos afirmam ter encontrado uma maneira muito mais eficiente de converter luz em eletricidade: usando nanotubos de carbono ao invés de silício para produzir células solares. Chamada de photodiode (algo como fotodiodo), a célula solar fabricada, testada e mensurada pela equipe da Universidade de Cornell, em Nova York, foi criada usando uma folha de grafeno (material encontrado no grafite e em outros compostos de carbono) enrolada em formato de tubo. Isto em uma estrutura microscópica aproximadamente do tamanho de uma molécula de DNA.

Os painéis solares feitos a base de silício atualmente têm uma grande perda de energia na forma de calor. Em média, apenas 20% da energia do sol que chega aos painéis solares é transformada em energia.

Segundo, um dos autores do estudo publicado na revista Science, Nathaniel Garbor, com os nanotubos, uma fração considerável de excesso de energia é convertida em mais elétrons ao invés do calor. Ou seja, se houver mais sol, a geração de energia será maior. “Os nanotubos podem levar a desenvolvimento de células solares de alta eficiência que podem ultrapassar as limitações de muitos outros materiais”, afirmou Garbor ao site G-Online.

No protótipo criado pelos pesquisadores de Cornell, o nanotubo foi conectado a dois contatos elétricos e instalado perto de duas saídas elétricas, uma com carga positiva e outra negativa.  Ao lançar lasers de diferentes cores em diferentes áreas do nanotubo, eles descobriram que maiores níveis de energia dos fótons, que são as partículas da luz, produziam mais corrente elétrica.

Os estudos mostraram que as estruturas cilíndricas e finas de nanotubos de carbono fazem com que os elétrons passem por ela de forma mais eficiente, um por um. Ao agitarem-se dentro do nanotubo, eles criam novos elétrons que continuam a fluir.  Assim, quanto mais sol, mais elétrons e, conseqüentemente, mais eletricidade. Nas células fotovoltaicas atuais, quanto o fóton atinge o silício, ele ativa apenas um elétron, o levando a produzir corrente elétrica.

O desafio para os engenheiros agora, segundo Gabor, é sair da escala microscópica do protótipo para transformá-la em uma tecnologia barata e confiável.  “O que nós observamos é que a física está lá”, disse. Mesmo assim, ainda levará um tempo até que sistemas solares baseados em nanotubos de carbono se tornem disponíveis comercialmente. Porém, a pesquisa abre uma grande janela para o aproveitamento de uma energia com grande potencial em países tropicais como o Brasil.

“Nós não estamos apenas olhando para um novo material, mas na verdade estamos colocando isto em uma nova aplicação – um verdadeiro equipamento de célula solar”, disse Gabor.

(Por Paula Scheidt, CarbonoBrasil, 22/09/2009)