DESENVOLVIMENTO DE CONCENTRADORES SOLARES E CAMADAS DE CONVERSÃO BASEADOS EM SEMICONDUTORES NANOCRISTALINOS COLOIDAIS LUMINESCENTES
Células solares de silício. Células solares sensibilizadas por pontos quânticos.
Este trabalho investiga o uso de pontos quânticos à base de calcopirita, em particular nanocristais coloidais de CuZnInS/ZnS, como materiais luminescentes para aplicações fotovoltaicas, com foco no desenvolvimento de camadas de conversão espectral e concentradores solares luminescentes acoplados a células solares de silício, bem como em sua aplicação em células solares sensibilizadas por pontos quânticos de CuInS₂. Avalia-se o potencial desses nanomateriais para o gerenciamento espectral da radiação solar e para a melhoria do desempenho fotovoltaico, considerando aspectos ópticos, elétricos e de estabilidade. Os resultados demonstram que os pontos quânticos CuZnInS/ZnS apresentam propriedades adequadas para a conversão espectral na região do visível e que as camadas desenvolvidas são capazes de promover ganhos de fotocorrente quando integradas a células solares de silício sob condições específicas de iluminação. No contexto das células solares sensibilizadas por pontos quânticos de CuInS, comprova-se a viabilidade da fabricação de dispositivos funcionais, embora com eficiências modestas e elevada sensibilidade às condições de síntese, processamento e montagem. As análises evidenciam que a estabilidade óptica dos pontos quânticos sob iluminação contínua constitui o principal fator limitante para a aplicabilidade prática das camadas de conversão espectral e dos concentradores solares luminescentes, uma vez que processos de degradação superficial reduzem progressivamente a eficiência luminescente e, consequentemente, o impacto positivo no desempenho fotovoltaico. Conclui-se que a integração de camadas de conversão espectral a células comerciais de silício representa uma abordagem mais robusta e reprodutível para a avaliação do potencial fotovoltaico de sistemas baseados em pontos quânticos, enquanto o desenvolvimento de nanocristais mais estáveis e de matrizes poliméricas com melhor controle de permeabilidade e proteção ambiental permanece essencial para a viabilização prática dessas estratégias.