Pesquisadores do Instituto Ningbo alcançaram um avanço com a primeira célula solar flexível em tandem de perovskita/silício, atingindo 22,8% de eficiência e alta durabilidade, abrindo caminho para células solares leves e de alto desempenho. (Conceito do artista.) Crédito: SciTechDaily.com
Um novo estudo destaca o desenvolvimento bem-sucedido da primeira célula solar flexível em tandem de perovskita/silício com uma eficiência recorde de 22,8%, representando um grande avanço na tecnologia de células solares flexíveis.
Embora as células solares rígidas em tandem de perovskita/silício tenham visto avanços impressionantes, alcançando eficiências de até 33,9%, o desenvolvimento de versões flexíveis dessas células tem sido limitado. O principal obstáculo é melhorar a absorção de luz nas células ultrafinas do fundo de silício, sem comprometer sua flexibilidade mecânica.
Em seu estudo pioneiro, uma equipe de pesquisa liderada pelo Dr. Xinlong Wang, Dr. Zhiqin Ying, Prof. demonstrou com sucesso a primeira célula solar flexível em tandem de perovskita / silício baseada em silício ultrafino, com espessura de aproximadamente 30 µm. Ao reduzir a espessura dos wafers e ajustar os tamanhos dos recursos das texturas que capturam a luz, eles melhoraram significativamente a flexibilidade do substrato de silício sem comprometer a utilização da luz. Além disso, ao cobrir as células superiores da perovskita, eles aumentaram a durabilidade mecânica do dispositivo, abordando assim as preocupações relacionadas com fraturas na superfície do silício.
Evolução de várias células solares flexíveis de junção única e tandem. Crédito: Science China Press
Desempenho e durabilidade
A célula solar flexível de perovskita/silício resultante alcançou uma eficiência estabilizada certificada de 22,8%, estabelecendo um recorde de eficiência para células solares flexíveis. Além disso, com uma excepcional relação potência/peso de 3,12 W g-1, o dispositivo promete alto desempenho em um pacote leve. Notavelmente, os tandens flexíveis exibiram excelente durabilidade de flexão, mantendo 98,2% do seu desempenho inicial mesmo depois de passarem por 3.000 ciclos de flexão em um raio de apenas 1 cm.
Concluindo, o avanço alcançado pelo Professor Jichun Ye e sua equipe representa um avanço significativo no desenvolvimento da tecnologia fotovoltaica flexível. Sua pesquisa não apenas demonstra a viabilidade de células solares flexíveis de perovskita/silício, mas também abre novos caminhos para a aplicação prática de células solares leves e de alta eficiência em vários campos.
Referência: “Célula solar em tandem de perovskita monolítica flexível ultrafina (∼30 µm)” por Xinlong Wang, Jingming Zheng, Zhiqin Ying, Xin Li, Meili Zhang, Xuchao Guo, Shiqian Su, Jingsong Sun, Xi Yang e Jichun Ye, 13 abril de 2024, Boletim Científico.
DOI: 10.1016/j.scib.2024.04.022
O estudo foi financiado pela Fundação Nacional de Ciências Naturais da China, pela Pesquisa e Desenvolvimento Chave Nacional da China e pelo Programa Chave de Pesquisa e Desenvolvimento de Ningbo.
