Cientistas do Reino Unido, China e Suíça desenvolveram um novo material para células solares de perovskita, capaz de gerar eletricidade a partir de iluminação artificial. Esta inovação representa um avanço significativo para o aproveitamento de energia em ambientes internos, abrindo portas para alimentar dispositivos de pequena escala, como sensores e controles remotos, sem a necessidade de baterias convencionais.
A tecnologia baseia-se na perovskita, um material conhecido pela sua alta eficiência na conversão de luz em eletricidade. No entanto, a instabilidade e a degradação do material, frequentemente associadas a defeitos na sua estrutura cristalina, têm sido um obstáculo para a sua adoção em larga escala. Para superar estas limitações, os pesquisadores empregaram uma combinação estratégica de três aditivos químicos, incluindo o cloreto de rubídio (RbCl). Esta abordagem permite um crescimento mais uniforme dos cristais de perovskita, minimizando deformações e aprimorando a condução de elétrons.
Em testes de laboratório, as novas células solares de perovskita demonstraram uma eficiência de conversão de 37,6% sob condições de iluminação de escritório, um marco notável para a tecnologia de células solares internas. A estabilidade do material foi significativamente melhorada: após 100 dias de operação, as células mantiveram 92% da sua capacidade original. Mesmo sob condições mais rigorosas, como 300 horas de exposição a altas temperaturas (55°C) e iluminação intensa, as células preservaram 76% da sua capacidade, em contraste com a queda para 47% observada em células de perovskita convencionais nas mesmas condições.
O cloreto de rubídio, em particular, tem sido identificado como um componente chave para a estabilização e melhoria da qualidade dos filmes de perovskita. Sua adição em proporções adequadas promove o crescimento de grãos maiores e mais densos, suprimindo defeitos e a recombinação de cargas, o que resulta em um desempenho fotovoltaico superior. Estudos indicam que a adição de até 4% de RbCl pode otimizar a qualidade do filme e a eficiência da célula.
A relevância desta inovação reside na sua capacidade de fornecer uma fonte de energia sustentável e contínua para a crescente demanda de dispositivos da Internet das Coisas (IoT) e tecnologias de casas inteligentes. Ao aproveitar a energia da iluminação ambiente, estas células solares reduzem a dependência de baterias descartáveis, oferecendo uma solução mais ecológica e econômica. A expectativa é que estes painéis solares, com uma vida útil projetada para mais de cinco anos, sejam eficazes para produção em massa, com negociações já em andamento para a sua comercialização.
Esta pesquisa não apenas aborda os desafios de estabilidade inerentes às perovskitas, mas também abre novas fronteiras para a geração de energia em ambientes internos, alinhando-se com a crescente necessidade de soluções energéticas eficientes e sustentáveis para um futuro cada vez mais conectado.