Sascha Sadewasser lidera a equipa de investigação do INL, em Braga, que descobriu novos detalhes sobre como tornar mais eficiente a conversão de energia fotovoltaica. Já há muito tempo que se reconhece o potencial dos semicondutores policristalinos que absorvem a luz para a conversão da energia fotovoltaica e sabe-se que as células solares CIGS (cobre, índio, gálio e selénio) se destacam como opções de alto desempenho. Nos últimos tempos, avanços tecnológicos impulsionaram ainda mais a sua eficiência, elevando a concentração de ‘portadores de carga’ com um tratamento de pós-deposição. A equipa percebeu que as imperfeições na condutividade estão diretamente ligadas à concentração dos portadores, numa conclusão que vai ter impacto significativo neste setor.
Os investigadores recorreram à técnica emergente da tomografia por microscopia de força atómica para literalmente arranhar o material, camada por camada, e gerar mapas tridimensionais de condutividade. Uma análise detalhada dos mapas permitiu a visualização em escala sub-micrométrica da concentração de portadores de carga, grão por grão, permitindo uma visão detalhada do interior da célula solar, lemos no comunicado de imprensa.
O trabalho passou depois por testes em colaboração com o Center for Solar Energy and Hydrogen Research Baden-Wurttemberg, na Alemanha, que permitiram identificar as células mais e menos eficientes, de acordo com o tratamento de pós-deposição a que são sujeitos e com que materiais este tratamento é feito.
“Esta descoberta tem implicações imediatas para o desenvolvimento de sistemas fotovoltaicos com maior eficência. Ao otimizar o tratamento de pós-deposição, podemos impulsionar o avanço das tecnologias de energia limpa”, conta Sadewasser.
O avanço abre novos caminhos para investigação e desenvolvimento em todo o panorama das energias renováveis por poder ser aplicado não só a células solares de película fina CIGS, como também numa vasta gama de semicondutores policristalinos e materiais emergentes.
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