Uma nova pesquisa da Universidade de Cambridge pode alterar o curso da produção de energia global. Os cientistas descobriram que é possível impulsionar elétrons por meio de materiais solares a velocidades nos limites da física. Essa descoberta vai ajudar os pesquisadores a desenvolverem maneiras mais eficientes de captar a luz solar e convertê-la em energia elétrica.
A descoberta foi feita em um experimento que captura eventos em frações de segundo. Nela, os cientistas puderam observar a separação de cargas ocorrendo dentro de uma só vibração molecular. Para isso, a equipe da universidade britânica construiu um sistema com um polímero com um doador e um receptor, que deveriam diminuir a velocidade da carga.
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A pesquisa desafia as regras de décadas de estudo sobre energia solar. Até o momento, a comunidade científica entendia que a transferência de carga de forma ultrarrápida exigia grandes diferenças de energia entre os materiais e um grande acoplamento eletrônico, reduzindo a eficiência do sistema.
"Projetamos deliberadamente um sistema que, de acordo com a teoria convencional, não deveria ter transferido carga tão rapidamente. Segundo as regras de projeto convencionais, esse sistema deveria ter sido lento, e é isso que torna o resultado tão surpreendente", disse Pratyush Ghosh, pesquisador do St John's College e um dos autores do estudo, em um comunicado à imprensa.
Ele revela também que em vez dos elétrons se deslocarem aleatoriamente, eles são lançados em uma “explosão coerente”, fazendo com que as vibrações funcionem como catapultas moleculares acelerando assim o processo da transferência de carga. O fato foi visto pelos pesquisadores como uma surpresa, devido a velocidade na transferência ter superado em muito a prevista.
A descoberta mostra um novo caminho no desenvolvimento de tecnologias de captação de energia solar mais eficientes, revelando que a separação de cargas ultra rápidas é fundamental em sistemas de células solares orgânicas. A pesquisa de Cambridge envolveu pesquisadores do Laboratório Cavendish e do Departamento de Química Yusuf Hamied, ambos da universidade britânica.
*Estagiário sob supervisão de Roberto Fonseca
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