10/01/2023

A UFPR (Universidade Federal do Paraná) atingiu a marca de 100 patentes concedidas pelo Inpi (Instituto Nacional de Propriedade Industrial). O último pedido registra uma técnica para produção de células solares orgânicas que demonstrou triplicar a eficiência na conversão da luz em eletricidade.
O processo patenteado é aplicado na produção de um novo tipo de célula solar que é formada por filmes finos e flexíveis, criados camada a camada como uma impressão. Na produção, polímeros semicondutores, que dão o nome às células por serem compostos orgânicos, são evaporados e fixam-se em um substrato, formando um material flexível e semitransparente.
Uma das principais vantagens dessas células está no método de sua fabricação, que acontece em impressoras de rolo para rolo, que permite a produção de quilômetros de células por mês em substratos flexíveis.
Diferente das células fotovoltaicas convencionais, esse tipo de célula é muito mais versátil, dependendo menos do ângulo da incidência do sol, utilizando estruturas de suporte mais leves e podendo ser aplicadas de diversas formas, como em mobiliários urbanos, estufas, fachadas de prédios e até mesmo em mochilas e casacos.
A professora Lucimara Stolz Roman, do Departamento de Física da UFPR, que coordenou o estudo que levou à patente, explica que a produção desse tipo de material é bastante desafiadora. O filme é formado por meio da evaporação de uma solução que contém vários materiais semicondutores. Dependendo da maneira como o material seca e do tratamento térmico aplicado, o filme terá uma morfologia diferente, o que pode alterar suas propriedades óticas e elétricas, que afetam a geração de energia.
O processo patenteado descreve uma nova forma de fazer o filme, desenvolvida durante pesquisas com esse tipo de material no Grupo de Dispositivos Nanoestruturados da UFPR (DiNE). A nova técnica permite que após a secagem do filme seja possível fazer uma nova reação por meio de um tratamento térmico para torná-lo mais estável e durável (saiba mais aqui).
O processo também melhorou a eficiência na conversão luminosa em elétrica. “No sistema evidenciado como prova de conceito na carta de patente, a célula solar orgânica triplicou sua eficiência de conversão luminosa com essa etapa”, afirma a pesquisadora.
A principal desvantagem da célula solar orgânica reside na sua durabilidade e eficiência, menor do que a convencional. E o novo método patenteado é um exemplo de como as pesquisas estão atuando para resolver estes problemas.
No futuro próximo as células solares orgânicas devem ser mais baratas, duráveis e eficientes, tornando a energia solar muito mais acessível. “Essa tecnologia está em desenvolvimento e neste aspecto é muito gratificante poder trabalhar para as células do presente e futuro”, revela Roman.

Fonte: CicloVivo