Pesquisadores apresentaram uma célula solar semitransparente baseada em reflexão que combina 92,2 % de transmitância de luz visível com eficiência de conversão de 8,27 %, resultando em índice de aproveitamento de luz (LUE) de 7,62 % — a maior marca já registrada para dispositivos fotovoltaicos transparentes.
Como funciona
O grupo se inspirou no princípio óptico do periscópio. Em vez de deixar a luz atravessar todas as camadas do dispositivo, a arquitetura usa dois espelhos:
- Um refletor multicamadas na superfície (chamado camada A) devolve mais de 95 % da luz entre 300 e 655 nm e deixa passar 96 % da radiação próxima ao infravermelho (693–1.200 nm).
- Um segundo espelho redireciona o feixe visível refletido para fora, criando a sensação de vidro transparente sem que os fótons visíveis entrem na região ativa.
Materiais e desempenho
O refletor foi construído com filmes alternados de dióxido de telúrio (n = 2,15) e fluoreto de magnésio (n = 1,39). Já a camada ativa combina o polímero doador PM6 com os aceitadores não-fulerenos BTP-eC9 e L8-BO, mistura que, em célula opaca convencional, atinge 19,51 % de eficiência.
Nos testes realizados sob incidência de 45 °, condição ideal para o duplo reflexo, a célula semitransparente alcançou:
- Transmitância média visível: 92,2 %
- Eficiência de conversão de potência: 8,27 %
- LUE: 7,62 %
Variações binária e ternária do material registraram LUE de 7,51 % e 7,49 %, respectivamente.
Questões práticas
A transparência depende do ângulo de incidência solar: o desempenho máximo ocorre a 45 °, caindo conforme o Sol se aproxima do zênite. Os autores sugerem o uso de painéis inclináveis, semelhantes a persianas, para manter iluminação e geração ao longo do dia.
Imagem: the optics of a periscope
Outros resultados relevantes:
- Índice de reprodução de cor: 89,1 (objetos vistos através do vidro mantêm aparência natural).
- Estabilidade térmica: 80 % da eficiência inicial após cerca de 50 horas a 85 °C.
- Vida operacional estimada: ~150 horas para dispositivos com a camada A.
Publicação
O trabalho foi divulgado na revista Advanced Energy Materials em 28 de janeiro de 2026, sob o título “Periscope-Inspired High-Performance Semitransparent Organic Photovoltaics With Dual Surface-Reflection Optical Structure”.
Com informações de Nanowerk
