quarta-feira, julho 11, 2012

Células solares submarinas capturam luz do Sol embaixo d'água

Células solares submarinas capturam luz do Sol embaixo d'água
O pesquisador comparou os principais tipos de células solares disponíveis quanto à sua eficiência embaixo d'água, selecionando as células solares de GaInP como as mais adequadas para fornecer energia para robôs submarinos.[Imagem: NRL]
Robôs subaquáticos
Robôs submarinos já se tornaram uma das principais ferramentas para o estudo dos oceanos, e têm tudo para viabilizar a exploração marítima.
Mas, para isso, eles precisam ser mais independentes, sobretudo em termos energéticos.
Enquanto os robôs flutuantes podem usufruir tranquilamente da energia solar, o mesmo não se pode dizer dos veículos submersíveis.
Ocorre que as células solares disponíveis no mercado foram desenvolvidas e otimizadas para uma exposição direta à luz do Sol, ao passo que a luz penetra muito pouco na água do mar.
Luz embaixo d'água
Mas Phillip Jenkins e seus colegas dos laboratórios NRL, nos Estados Unidos, não se deram por vencidos.
Eles se propuseram a desenvolver células solares capazes de gerar eletricidade suficiente para abastecer sistemas eletrônicos a uma profundidade de até 10 metros.
"Embora a água absorva a luz solar, o desafio técnico é desenvolver uma célula solar que possa converter esses fótons subaquáticos em eletricidade de forma eficiente," disse ele.
Felizmente, há alguns fatores a favor da ideia.
Células solares submarinas
Ainda que a intensidade absoluta da radiação solar seja menor embaixo d'água, seu conteúdo espectral é estreito.
Em vez de um problema, isto pode ser vantajoso ao permitir uma conversão de alta eficiência se a célula solar for construída tendo-se em vista exatamente a faixa de comprimentos de onda disponíveis sob profundidade.
Os pesquisadores identificaram o semicondutor fosfeto de índio-gálio (GaInP) como o mais adequado para aproveitar a luz disponível a até 10 metros de profundidade no mar.
As células solares de GaInP têm uma elevada eficiência quântica - quantidade de elétrons gerados por fóton incidente - entre 400 e 700 nanômetros, ou seja, na faixa da luz visível.
Além disso, elas têm uma baixa "corrente escura" - a corrente que circula através da célula quando não há influência da luz - o que é essencial para seu bom funcionamento em baixas condições de luminosidade.
Testes práticos
Os resultados preliminares, a uma profundidade máxima de 9,1 metros, mostraram uma potência de 7 watts por metro quadrado de células solares.
O próximo passo é demonstrar que isso é suficiente para alimentar veículos subaquáticos de pequeno porte, ou servir como reforço da energia usada pelos robôs submarinos.
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