Uso do grafeno em placas fotovoltaicas orgânicas para melhoria de eficiência energética.

Abstract

O uso de matérias-primas fósseis, como o petróleo e o carvão mineral, para a produção de energia, mostra-se em processo de escassez e como fontes prejudiciais ao meio ambiente no cenário atual. A produção de energia limpa, a partir de fontes renováveis, surge como uma alternativa de mitigar esses problemas. Essas fontes, em sua maioria, são extraídas da natureza como as energias retiradas dos ventos, das águas, dos raios solares e entre outras. Portanto, os investimentos e as inovações da atualidade requerem a otimização de processos já existentes. Um dos casos que já está sendo desenvolvido é a alteração dos elementos que compõem as placas fotovoltaicas. Dentre os diversos tipos de células, as orgânicas (OPVs) são as mais novas tecnologias a serem estudadas no ramo de energia solar. Elas são leves, de fácil fabricação, possuem compatibilidade com variados substratos, baixo custo e, por enquanto, eficiência de apenas 10%. O grafeno apresenta-se como um nanomaterial bidimensional promissor, com excelentes propriedades eletrônicas, ópticas, térmicas e mecânicas e tem sido estudado em diversas aplicações. Estudos recentes indicam avanços nas aplicações do grafeno e dos seus derivados em células fotovoltaicas orgânicas (OPVs) a fim de melhorar o desempenho fotoeletroquímico das células utilizando-o como eletrodos transparentes, receptores de elétrons, transportadores de camadas e em multijunção. Espera-se que os materiais à base de grafeno sejam desenvolvidos como materiais competitivos para aplicações fotoeletroquímicas. Visa-se abordar questões ambientais e o aumento da eficiência das células fotovoltaicas orgânicas com o uso do grafeno. Dessa forma, faz-se necessário avaliar a utilização de células fotovoltaicas orgânicas como uma possível fonte de energia no futuro, em substituição aos combustíveis fósseis.