Células solares eficientes

Do lado de fora do Centro Politécnico da Universidade Federal do Paraná (UFPR), em Curitiba, plaquinhas verdes colorem o aspecto cinzento dos três andares do prédio. O que a maioria das pessoas não sabe é que elas, na verdade, não param um segundo de converter a luz do sol em energia elétrica. A utilização de células orgânicas, que possuem carbono na composição e são feitas de plásticos muito finos e flexíveis, para produção de energia elétrica é conhecida há 35 anos. Mas o Grupo de Dispositivos Nanoestruturados da universidade (Dine) da UFPR descobriu uma nova forma de produzir os chamados painéis solares orgânicos, com processos que chegam a triplicar a eficiência da conversão luminosa em elétrica (efeito fotovoltaico).

Patente

A descoberta rendeu a 100º patente concedida à universidade pelo Instituto Nacional de Propriedade Industrial (Inpi), autarquia federal responsável pela concessão de direitos de propriedade intelectual para a indústria. Na nova técnica descrita pela patente acontece o seguinte: um polímero (informalmente chamado de plástico, borracha ou fibra) semicondutor que contém um átomo de silício em sua composição combinado com uma molécula aceitadora de elétrons (os responsáveis pelo estabelecimento de ligações entre átomos de elementos diferentes), pode sofrer ligação depois do filme feito. Nessa nova reação, que envolve essa ligação química entre as duas substâncias, ocorre um tratamento térmico que torna o material mais estável, durável e eficiente, segundo os pesquisadores.

Laboratório

A descoberta está em fase laboratorial. Nas janelas do Centro Politécnico da UFPR, por exemplo, estão placas feitas antes desse registro e impressas pela única empresa que comercializa placas fotovoltaicas orgânicas das Américas, a mineira Sunew. O registro da patente representa, na avaliação dos pesquisadores do Dine, um avanço em relação às duas principais desvantagens do uso das células solares orgânicas conhecidas atualmente: a durabilidade e eficiência, que ainda são inferiores às das células inorgânicas, que não possuem carbono na composição, como a água e os sais minerais. Só a descoberta de novos condutores pode romper essas barreiras.

Silício

Hoje, a forma mais conhecida de conversão da energia solar em elétrica começa a partir da extração do silício, que é uma célula inorgânica encontrada em rochas, areias, barros e solos. Para essa extração acontecer, geralmente ocorre uma redução industrial do quartzo, colocado em fornos de fundição ligados a até 2 mil ºC. Esse processo de fabricação, ao contrário das impressoras que imprimem as células orgânicas, geram mais emissão de gases de efeito estufa para o meio-ambiente, como o CO2. Já o uso de células orgânicas tem se mostrado “mais simples, maleáveis e adaptáveis”, avalia Maiara de Jesus Bassi, doutora em física pela UFPR e integrante do Dine.