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Com o impulso para a neutralidade do carbono crescendo, e como uma tendência preocupante de aumento das temperaturas e desastres naturais causados pelo aquecimento global continua, as células solares desempenharão um papel fundamental na transição do mundo para a energia renovável.
Agora, um grupo de pesquisa abriu o caminho para alcançar uma tensão de circuito aberto mais alta em células solares de sulfeto de estanho (SnS), realizando assim seu potencial latente como um material solar de película fina.
As células solares de filme fino, que compreendem semicondutores compostos com forte absorção de luz, requerem menos matérias-primas, tornando-as mais leves e mais baratas de produzir.
O SnS é um desses materiais de célula solar de película fina com credenciais ecologicamente corretas, pois não contém elementos raros ou tóxicos. No entanto, nos últimos anos, os pesquisadores começaram a questionar essa premissa, pois, apesar de mais de 20 anos de pesquisa, sua eficiência de conversão atingiu apenas 5% devido a uma baixa tensão de circuito aberto.
O grupo, liderado pelo professor assistente Issei Suzuki, do Instituto de Pesquisa Multidisciplinar para Materiais Avançados da Universidade de Tohoku, demonstrou com sucesso uma interface SnS exibindo flexão de banda larga – algo necessário para obter uma tensão de circuito aberto mais alta.
“Usamos a espectroscopia de fotoelétrons para analisar a estrutura eletrônica da interface onde o óxido de molibdênio foi depositado em um único cristal SnS”, disse Suzuki. “Confirmamos que o estado da interface alcançou uma alta tensão de circuito aberto.”
Este também não é o primeiro avanço da Suzuki em células solares de filme fino SnS. Em dezembro de 2021, ele liderou outro grupo que produziu o primeiro filme fino SnS tipo n do mundo. Isso permitiu que homojunções fossem formadas em filmes finos.
Para a pesquisa atual, o grupo também propôs um método para fabricar interfaces adequadas para células solares de filme fino SnS, incluindo a redução da deficiência de enxofre nos filmes finos de SnS e empregando uma estrutura de homojunção em suas camadas tipo n e tipo p.
“Em um futuro próximo, esperamos fabricar células solares de homojunção com alta eficiência de conversão”, acrescentou Suzuki.
Fonte da história:
Materiais fornecidos por Universidade de Tohoku. Observação: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e tamanho.
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