Produto poderá viabilizar células solares fotoeletroquímicas

Redação do Site Inovação Tecnológica - 29/09/2003

A empresa japonesa Showa Denko apresentou uma nova pasta de óxido de titânio (TiO₂) que pode ser utilizada para formação de filmes em baixa temperatura. A nova pasta pode ser utilizada em eletrodos de células solares fotoeletroquímicas.

As células solares fotoeletroquímicas, também conhecidas pela sigla DSC ("dye-sensitized solar cell"), utilizam um corante para absorver a luz do Sol. Esse corante absorve os fótons e gera um fluxo de elétrons que são levados a um coletor de óxido de titânio. Comparadas com as células solares convencionais de silício, as células solares fotoeletroquímicas são mais fáceis de se fabricar e, portanto, mais baratas.

Este novo tipo de célula solar pode ser fabricado de duas formas. A primeira utiliza um substrato de vidro e tem como objetivo a substituição das células fotovoltaicas tradicionais de silício. A outra utiliza um substrato flexível e tem como foco novas aplicações em produtos portáteis, como chapéus e sombrinhas ou ainda em barracas de camping, cortinas e automóveis.

As partículas de dióxido de titânio desempenham um papel crucial nas células solares fotoeletroquímicas, garantindo uso efetivo do fluxo de elétrons resultante da absorção da luz do Sol pelo corante.

Como o tratamento térmico dessas partículas é feito a cerca de 500º C, de forma a garantir um volume suficiente de conversão fóton-elétron, o vidro tem sido utilizado como substrato para os eletrodos. Entretanto, o uso de um substrato de filme de resina tem sido largamente estudado por oferecer vantagens em termos de peso, flexibilidade e portabilidade. O problema é que um substrato de resina permite o tratamento térmico das partículas de titânio a apenas 150º C, o que não garante uma adequada taxa de conversão fóton-elétron.

E para formar um filme de dióxido de titânio tendo como substrato um filme de resina, o processo mais conveniente tem sido o revestimento com uma pasta de dióxido de titânio, aguardando-se sua secagem. Outras alternativas seriam a eletrodeposição e a aplicação sob pressão.

O que a empresa está lançando é justamente esta pasta de dióxido de titânio. Com a pasta, o filme poderá se formar a baixas temperaturas e poderá ser utilizado com um substrato finíssimo de resina. Segundo o boletim de divulgação do produto, ele permite um controle em escala nanométrica do tamanho das partículas, que podem variar entre 10 e 500 nanômetros. Uma combinação de partículas de dióxido de titânio de diferentes tamanhos permite o aproveitamento mais eficiente da luz incidente, absorvendo também a faixa do espectro com grande comprimento de onda.