Cientistas projetam telhados solares para coletar energia para estufas

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Fontes de energia renováveis, como painéis solares, estão em alta demanda.

À medida que os países ao redor do mundo buscam novas fontes de energia, as opções de energia renovável, como painéis solares, estão em alta demanda.

No entanto, os painéis solares podem ocupar um espaço significativo e muitas vezes são difíceis de dimensionar. Entre no novo campo da agrovoltaica, que se concentra no uso simultâneo da terra para geração de energia solar e agricultura. Por exemplo, substituir o vidro em estufas por painéis solares poderia alimentar as lâmpadas e os controles de água na estufa ou até mesmo em toda a fazenda. Mas como construir painéis solares capazes de absorver a energia da luz do sol sem bloquear a luz de que as plantas precisam?

O cientista de materiais da UCLA, Yang Yang, e sua equipe projetaram exatamente esse dispositivo. Em um estudo publicado na Nature Sustainability, eles exploram uma nova aplicação viável de células solares que não requer grandes extensões de terra.

Os pesquisadores, apoiados em parte pela US National Science Foundation, desenvolveram uma estratégia para aumentar as células solares orgânicas semitransparentes. Essas células dependem de materiais à base de carbono, ao contrário das substâncias inorgânicas dos dispositivos convencionais. Os pesquisadores incorporaram uma camada de uma substância química natural chamada L-glutationa, que é vendida como um suplemento dietético antioxidante sem receita, e descobriram que a adição prolongava a vida útil das células solares, melhorava sua eficiência e ainda permitia que a luz solar adequada chegasse plantas em um protótipo de estufa do tamanho de uma pequena casa de bonecas.

"Os materiais orgânicos são adequados exclusivamente para agrivoltaicos devido à sua seletividade de absorção de luz", disse Yang. "A principal desvantagem que impediu seu uso generalizado até agora é a falta de estabilidade."

Células solares orgânicas tendem a se degradar mais rapidamente do que suas contrapartes inorgânicas porque a luz solar pode causar a oxidação de materiais orgânicos e, assim, perder elétrons. Os pesquisadores descobriram que a camada adicional de L-glutationa impediu a oxidação de outros materiais na célula solar, o que resultou em células orgânicas mantendo mais de 80% de eficiência após 1.000 horas de uso contínuo - em oposição a menos de 20% sem a camada adicionada.

Cortesia da National Science Foundation

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