É copiando a nanoestrutura dos olhos de borboletas que pesquisadores pensam poder reparar um dos maiores defeitos dos sistemas solares fotovoltaicos: evitar a propriedade refletiva do silício, que obriga os fabricantes a aplicar custosos revestimentos anti-reflexos.
Refletindo a luz, o silício, componente de base de células fotovoltaicas, prejudica a eficiência dos painéis solares.
A solução que atualmente empregam os fabricantes é aquela do revestimento anti-refletivo. Além do fato de representar um custo importante na fabricação, "o revestimento azulado dos tratamentos anti-reflexo que se vê sobre as células solares não é tão eficiente fora de um intervalo bastante estreito de comprimento de onda". Para o professor Jiang, da Universidade da Flórida (EUA), a alternativa estaria nos olhos das "borboletas da noite", as mariposas.
"Nos inspiramos na natureza, tentando imitar a nanoestrutura natural", explica ele: "os olhos das borboletas não são tão refletores".
Os olhos das borboletas têm a córnea recoberta por protuberâncias. Essas proeminências são ordenadas de tal modo que a luz praticamente não pode se refletir. É bastante provável que as borboletas tenham desenvolvido essa particularidade para escapar dos predadores noturnos.
Para reproduzir tal efeito, Jiang utiliza um método conhecido como "spin coating": fazer girar um substrato para espalhar a solução que se encontra sobre o mesmo. Nanopartículas em suspensão em um líquido são colocadas sobre um "wafer" de silício, de modo semelhante àqueles utilizados nas células solares.
"É a automontagem", diz Jiang, para explicar o arranjo de nanopartículas. "Todas as partículas são do mesmo tamanho. É como quando se coloca pérolas de vidro em uma caixa, antes de sacudi-la. Todas as pérolas, "por si sós", vão se organizar em uma ordem particular". As nanopartículas, uma vez repartidas, podem ser utilizadas como modelo para transferir a estrutura das nanopartículas sobre o "wafer".
Estruturas encontradas nos olhos das mariposas que estão sendo copiadas para melhorar a performance das células solares. - Créditos: Enerzine
Além de ser tecnicamente simples, o processo não é caro, contrariamente aos revestimentos anti-refletivos. Graças a esse procedimento, os painéis refletem menos de 2% da luz, contra 35 a 40% de reflexão natural do silício (sem revestimento).
Para Jian e sua equipe, a próxima etapa é a da fabricação. "Pensamos estar próxima", estima ele. "Estamos em contato com uma start-up que poderá utilizar esse procedimento para conceber células solares."
Não obstante, o professor Jiang espera melhorar a concepção: "Atualmente, isso se faz com uma única placa de silício cristalino. Esperamos poder estender essa tecnologia para que a mesma possa funcionar sobre silício policristalino: é para essa direção que as tecnologias se orientam".
Jiang demonstra uma confiança sem igual: "Dada à simplicidade do procedimento, não há qualquer razão para que não seja bem-sucedido. Sua expansão não deverá conhecer nenhum limite."
Enerzine, consultado em 24 de março, 2008 (Tradução - MIA).
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