Película Solar desenvolvida por cientistas do MIT pode transformar qualquer superfície em um painel fotovoltaico

Película solar pode ser colada em qualquer superfície como a vela de um barco, a asa de um drone ou até mesmo uma mochila, e transformá-la em uma placa de energia solar

Engenheiros do conceituado Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) inventaram uma película solar de tecido leve que pode converter qualquer superfície em uma fonte de energia solar de maneira simples e conveniente. O material é capaz de transformar qualquer tipo de superfície em uma painel fotovoltaico. 

Células solares desse tipo são duradouras, flexíveis e muito mais finas que um fio de cabelo humano. Por serem aderidos a um pano resistente, mas leve, é simples colocá-los em uma variedade de superfícies diferentes.

Como resultado, é possível distribuir energia em movimento, por meio de um tecido de energia vestível, ou transportar e implantar rapidamente em regiões distantes, para fins como prestar socorro em caso de emergência, onde precise de eletricidade.

As células são criadas a partir de tintas semicondutoras utilizando tecnologias de impressão que têm potencial para serem ampliadas no futuro para produção em grandes áreas. Essas películas solares pesam um centésimo do que os painéis solares tradicionais, mas produzem 18 vezes mais energia por quilo.

A película solar é tão fina e leve, que permite que seja ligada a uma ampla variedade de substratos. Por exemplo, elas podem ser incorporadas às velas de um barco para gerar energia enquanto a embarcação estiver no mar. Além disso, também podem ser conectados a tendas e lonas usadas em esforços de recuperação de desastres.

O material pode até ser anexado às asas dos drones para aumentar seu alcance de voo. Esta tecnologia solar é muito leve e pode ser facilmente incorporada em ambientes arquitetônicos com apenas uma quantidade mínima de instalação necessária.

O Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) lançou um vídeo em seu canal oficial que oferece uma visão geral da nova tecnologia em painéis solares e demonstra algumas de suas possíveis aplicações.

Película solar desenvolvida no MIT é totalmente imprimível, o que facilita muito o processo de fabricação em alta escala

Como as células solares de silício tradicionais são frágeis, elas precisam ser colocadas em vidro e alojadas em uma estrutura de alumínio grossa e pesada. Isso restringe severamente onde e como eles podem ser usados para gerar eletricidade.

Vários anos atrás, um grupo de pesquisadores que trabalhavam no ONE Lab do MIT criou células solares usando uma nova categoria de materiais de película fina que eram tão leves que podiam flutuar em cima de uma bolha de sabão. No entanto, a produção dessas células solares ultrafinas exigia procedimentos complicados baseados em vácuo, o que não apenas tornava o processo caro, mas também apresentava dificuldades em termos de implantação.

Desta vez, os pesquisadores construíram películas solares que são totalmente imprimíveis. Eles fizeram isso empregando materiais baseados em tinta e procedimentos de fabricação escaláveis.

Nanomateriais, na forma de tintas eletrônicas imprimíveis, são usados em todo o processo de fabricação das células solares super finas. Eles fazem isso utilizando um revestidor de matriz de fenda, que deposita camadas de componentes eletrônicos em um substrato de liberação preparado com uma espessura de apenas 3 mícrons. 

Isso lhes permite revestir a estrutura da célula solar. Um eletrodo é então colocado na estrutura por meio de serigrafia, que é um processo análogo ao modo como os gráficos são impressos em camisetas. Este processo completa o módulo solar.

Com isso, é possível separar o módulo impresso, que tem cerca de 15 mícrons de espessura, do substrato plástico, tendo como resultado uma película solar muito fina. No entanto, como esses módulos solares são tão finos e independentes, eles são difíceis de manusear e tendem a se rasgar, o que dificulta sua configuração.

A equipe do MIT buscou um substrato leve, flexível e de alta resistência ao qual as células solares pudessem se agarrar

Para encontrar uma solução para esse problema, os tecidos foram considerados a resposta ideal devido à sua capacidade de oferecer resistência mecânica, além de flexibilidade, com um pequeno aumento de peso.

Um tecido composto que pesa apenas 13 gramas por metro quadrado e possui fibras extraordinariamente fortes, foi o escolhido para esta aplicação. Comercialmente, esse material é conhecido como Dyneema. 

Eles prendem os módulos solares às folhas desse tecido, cobrindo ambos com uma fina camada de adesivo curável por UV, medindo apenas alguns mícrons de espessura. Isso resulta em uma película solar que é muito leve e extremamente durável mecanicamente.

Pode parecer uma opção mais fácil simplesmente imprimir as células solares diretamente no tecido, mas isso restringiria a escolha de tecidos potenciais ou outras superfícies receptoras apenas para aqueles que são quimicamente e termicamente compatíveis com todas as etapas de processamento necessárias para fazer os dispositivos.

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