Os pontos quânticos, semicondutores com o tamanho de poucas a várias dezenas de nanômetros que podem ser utilizados como células fotovoltaicas transparentes, estão deixando de ser apenas uma promessa futura. Além de várias pesquisas para torná-los viáveis comercialmente, na produção de vidros nano-fotovoltaicos para uso em janelas e outros produtos de consumo, já há casos de produtos prontos.

Um exemplo ocorre com a empresa polonesa ML System, que desenvolveu um vidro solar – em breve em escala industrial – pelo qual a luz solar incidente é convertida em eletricidade por pontos quânticos semicondutores nanocristalinos. A proposta é aliar a estética transparente, igual à de um vidro comum, com a ativação energética para a fachada ou janelas de construções. E ainda, de acordo com a ML System, o sistema agrega a propriedade de isolamento térmico, visto que os vidros solares reduzem em até 80% o calor do ambiente interno.

Com esse conjunto de propriedades, a eficiência energética do nanomaterial empregado nos vidros se torna muito grande: além de gerar energia solar fotovoltaica, o produto ainda reduz a demanda de refrigeração nos meses mais quentes. Em média, os vidros solares reduzem em dois graus Celsius a temperatura do ambiente interno, além de protegerem os ocupantes da radiação ultravioleta e infravermelha, usadas pelos pontos quânticos para gerar eletricidade.

A geração de energia segue o mesmo princípio das células solares cristalinas convencionais mas, por conta de sua nanoestrutura, os pontos quânticos têm a vantagem de criar filmes finos e, portanto, são menos dependentes dos ângulos de incidência solar do que os sistemas com módulos planos de células cristalinas. Daí a possibilidade de seu uso em fachadas ou mesmo em telas de computadores, celulares ou outros eletrodomésticos.

A ML System trabalha com a perspectiva de começar a produzir em escala real os vidros solares até o fim do ano. Quando entrarem de fato no mercado, essas células tendem a fazer o que as convencionais cristalinas ainda não conseguiram por serem escuras: substituir o vidro em várias aplicações. Além disso, ao serem comparados com o semicondutor mais comum, o silício, os pontos quânticos têm características de absorção mais amplas. Também são mais resistentes e com durabilidade maior de eficiência de geração.

Até mesmo na comparação com outra célula promissora, a perovskita, os cientistas da área encontram vantagens. Apesar de terem em comum a flexibilidade de uso em várias aplicações e custos de produção comparáveis, por não demandarem muito energia para a produção, os pontos quânticos são considerados mais resistentes e podem ser totalmente transparentes, adquirindo até outras cores, o que não é possível com as células de perovskita. Além disso, o nanomaterial pode fornecer luz.




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