Uma nova célula solar à base de perovskita foi desenvolvida para gerar eletricidade debaixo de água. O principal problema das perovskitas, que podem ser mais baratas, flexíveis e eficientes do que o silício, é a sua rápida degradação, sobretudo devido à humidade. No entanto, a possibilidade de serem adaptadas a diferentes comprimentos de onda da luz permite-lhes aproveitar a luz subaquática que os painéis de silício não conseguem utilizar. A baixa luminosidade e o ambiente fresco também podem prolongar a vida útil da célula.
Para aumentar a durabilidade, os investigadores utilizaram um aditivo de hydrochloride de polyhexamethylene guanidine. Ao formar uma camada hidrófuga, esta substância também permitiu o desenvolvimento de cristais maiores, limitou o movimento de iões e melhorou a produção de eletricidade. Em testes que simularam a luz a cerca de 10 metros de profundidade, a célula converteu aproximadamente 35% da energia luminosa em eletricidade; nos painéis de silício, a eficiência situa-se geralmente em torno de 20%.
Após cerca de 40 dias em água do mar, o painel preparado com camadas protetoras manteve 99,6% da sua eficiência inicial. Os investigadores calcularam que poderia funcionar durante 5,5 anos antes de a eficiência cair para 80%. Ligado a um pequeno veículo no Mar do Sul da China, o painel carregou pilhas-botão durante várias horas a profundidades de 2, 6 e 10 metros. A 2 metros, as ondas provocaram oscilações na produção, enquanto em maiores profundidades a luz era mais estável, mas mais fraca. A 10 metros, a produção de energia foi ligeiramente inferior a um quarto da registada a 2 metros. Segundo os investigadores, o projeto poderá ser utilizado em sistemas autónomos de energia marítima e em infraestruturas subaquáticas da Internet das Coisas.
Por que é importante
Esta abordagem oferece uma opção para satisfazer no próprio local as necessidades energéticas de pequenos veículos subaquáticos e da infraestrutura da Internet das Coisas. A possibilidade de adaptar as perovskitas a diferentes comprimentos de onda transforma a luz subaquática que os painéis de silício não conseguem aproveitar num campo de utilização distinto. O facto de os aditivos e as camadas protetoras limitarem tanto a degradação causada pela humidade como o movimento de iões responde diretamente ao principal problema de durabilidade da tecnologia. No entanto, como o ensaio de campo durou algumas horas e o teste em água do mar cerca de 40 dias, continua por esclarecer se a vida útil estimada de 5,5 anos será confirmada em condições reais de utilização. A diminuição da produção com a profundidade é também uma das principais limitações que determinam quais os dispositivos que poderão funcionar com este sistema.