Cristal de luz captura energia solar e ilumina-se por inteiro (Crystal light capture solar energy and becomes all lit up)

Amostra de cristal de perovskita de 1 centímetro. 

[Perovskite crystal sample measuring 1 inch].

Imagem: Jinsong Huang.

As células solares de perovskita vieram para ficar, ainda mais que esse material pouco conhecido pode funcionar como célula solar de dia e tela à noite.

Mas parece que a perovskita é ainda mais impressionante do que os cientistas tinham se dado conta a princípio - perovskita é uma família de semicondutores com a fórmula (CH3NH3)PbX3, onde o X pode ser iodo, bromo ou cloro.

Cristal de luz

Imagine um painel solar feito de cristais puros e simples, visualmente sem diferença alguma de um pedaço plano de vidro - sem junções semicondutoras, sem transistores ou nenhum outro dispositivo parecido com as tradicionais células solares.

A luz atinge a superfície desse cristal e é absorvida, empurrando elétrons ao longo do material. Esses elétrons viajam facilmente através do cristal, até chegar a contatos elétricos instalados na sua parte inferior, onde são recolhidos na forma de corrente elétrica. Em outras palavras, um painel solar absolutamente "elegante", simples e transparente.

Agora imagine a sequência no sentido inverso - ao alimentar o material com eletricidade, pelos mesmos eletrodos, injeta-se elétrons no cristal e a energia é liberada na forma de luz. Em outras palavras, a folha de cristal brilha por inteiro, como uma lâmpada plana que pode ser feita em qualquer dimensão ou formato.

Modelo atômico da estrutura híbrida (orgânica-inorgânica) de cristais semicondutores de perovskita. 

[Atomic model of the hybrid structure (organic-inorganic) of perovskite semiconductor crystals.]

Imagem: Heno Hwang/Ivan Gromicho/King Abdullah University.

Esta é a possibilidade real traçada agora por duas equipes, que usaram técnicas diferentes e relataram seus resultados na revista Science.

Referências

Low trap-state density and long carrier diffusion in organolead trihalide perovskite single crystals

Dong Shi, Valerio Adinolfi, Riccardo Comin, Mingjian Yuan, Erkki Alarousu, Andrei Buin, Yin Chen, Sjoerd Hoogland, Alexander Rothenberger, Khabiboulakh Katsiev, Yaroslav Losovyj, Xin Zhang, Peter A. Dowben, Omar F. Mohammed, Edward H. Sargent, Osman M. Bakr

Science - Vol.: 347 no. 6221 pp. 519-522 - DOI: 10.1126/science.aaa2725

High-efficiency solution-processed perovskite solar cells with millimeter-scale grains

Wanyi Nie, Hsinhan Tsai, Reza Asadpour, Jean-Christophe Blancon, Amanda J. Neukirch, Gautam Gupta, Jared J. Crochet, Manish Chhowalla, Sergei Tretiak, Muhammad A. Alam, Hsing-Lin Wang, Aditya D. Mohite

Science - Vol.: 347 no. 6221 pp. 522-525 - DOI: 10.1126/science.aaa0472

Fonte: Inovação Tecnológica.