{"id":39965,"date":"2026-01-21T07:30:29","date_gmt":"2026-01-21T10:30:29","guid":{"rendered":"https:\/\/www.funverde.org.br\/blog\/?p=39965"},"modified":"2026-01-13T17:49:47","modified_gmt":"2026-01-13T20:49:47","slug":"nanoparticulas-de-prata-elevam-eficiencia-e-durabilidade-de-celulas-solares","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.funverde.org.br\/blog\/nanoparticulas-de-prata-elevam-eficiencia-e-durabilidade-de-celulas-solares\/","title":{"rendered":"Nanopart\u00edculas de prata elevam efici\u00eancia e durabilidade de c\u00e9lulas solares"},"content":{"rendered":"

Por Julio Bernardes\u00a0 – Ag\u00eancia USP – 09 de janeiro de\u00a0 2026 –\u00a0Pesquisa da USP pode acelerar a chegada das c\u00e9lulas solares org\u00e2nicas ao mercado em grande escala – Placas solares org\u00e2nicas instaladas no Departamento de F\u00edsica da UFPR. Foto: Marcos Solivan – UFPR.<\/span><\/em><\/span><\/p>\n

O uso de nanopart\u00edculas de prata permite aumentar a efici\u00eancia na convers\u00e3o de energia solar para el\u00e9trica em C\u00e9lulas Solares Org\u00e2nicas (OSCs).<\/p>\n

A conclus\u00e3o \u00e9 de pesquisadores do Instituto de F\u00edsica de S\u00e3o Carlos (IFSC) da USP, apresentada em artigo da revista cient\u00edfica ACS Omega.<\/p>\n

A pesquisa mostra que as nanopart\u00edculas, invis\u00edveis a olho nu, facilitam o transporte de energia dentro do dispositivo, reduzindo perdas e dando mais durabilidade \u00e0s c\u00e9lulas solares.<\/p>\n

O estudo foi realizado em parceria com um grupo de pesquisa da Universidade Tecnol\u00f3gica Federal do Paran\u00e1 (UTFPR).<\/p>\n

\u201cAs OSCs s\u00e3o dispositivos fotovoltaicos que utilizam materiais org\u00e2nicos, pol\u00edmeros ou mol\u00e9culas pequenas \u00e0 base de carbono, como camada ativa para converter\u00a0luz solar<\/a>\u00a0em eletricidade\u201d, afirma ao Jornal da USP o professor Paulo Barbeitas Miranda, do IFSC, um dos pesquisadores que assina o artigo.<\/p>\n

\u201cNeste trabalho, n\u00f3s buscamos resolver um problema cr\u00edtico: as perdas de energia que ocorrem na interface entre as camadas das c\u00e9lulas solares.\u201d<\/p>\n

Segundo o professor, de forma geral, nanopart\u00edculas met\u00e1licas atuam aumentando a absor\u00e7\u00e3o de luz por meio do efeito de resson\u00e2ncia plasm\u00f4nica, que intensifica o campo el\u00e9trico local ao redor delas e, assim, podem gerar uma corrente maior.<\/p>\n

\u201cNa nossa pesquisa, por\u00e9m, o efeito principal n\u00e3o veio disso\u201d, observa.<\/p>\n

\u201cComo nossas nanopart\u00edculas s\u00e3o muito pequenas, e est\u00e3o \u2018nuas\u2019, sem o recobrimento org\u00e2nico que serve de isolante el\u00e9trico, descobrimos que a melhoria ocorreu principalmente na interface entre a camada ativa e a que \u00e9 respons\u00e1vel por transportar cargas positivas, chamadas de lacunas.\u201d<\/p>\n

\u201cPara ilustrar, imagine essa interface como uma estrada cheia de buracos, colinas e vales. As nanopart\u00edculas funcionaram como um material de nivelamento, preenchendo essas irregularidades e tornando a estrada mais \u2018plana\u2019 e transit\u00e1vel\u201d, explica Miranda.<\/p>\n

\u201cTamb\u00e9m gra\u00e7as \u00e0s suas propriedades el\u00e9tricas, elas ajudaram a evitar congestionamentos de carga ou situa\u00e7\u00f5es em que algumas cargas simplesmente n\u00e3o conseguiam completar o caminho at\u00e9 o eletrodo.\u201d<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

MIT cria c\u00e9lula solar ultrafina que pode ser aplicada em qualquer lugar. Foto: Melanie Gonick, MIT\u00a0<\/span><\/p>\n

As nanopart\u00edculas de prata geralmente apresentam formato esf\u00e9rico, embora, dependendo de como s\u00e3o sintetizadas, possam ser obtidas em outras morfologias, como prismas ou bastonetes.<\/p>\n

\u201cO tamanho t\u00edpico varia de 10 a 100 nan\u00f4metros (nm), mas para\u00a0aplica\u00e7\u00f5es fotovoltaicas<\/a>\u00a0costuma-se trabalhar em faixas controladas, por exemplo, de 20 a 50 nm, para n\u00e3o comprometer a transpar\u00eancia \u00f3ptica\u201d, descreve o professor.<\/p>\n

\u201cEm nosso trabalho, al\u00e9m de termos feito a s\u00edntese do material obtido por um m\u00e9todo considerado de baixo impacto ambiental, que \u00e9 a abla\u00e7\u00e3o (vaporiza\u00e7\u00e3o) a laser em solu\u00e7\u00e3o, obtivemos nanopart\u00edculas ainda menores, com tamanho m\u00e9dio abaixo dos 10 nm.\u201d<\/p>\n

Redu\u00e7\u00e3o de perdas<\/h3>\n

\u201cAs nanopart\u00edculas foram sintetizadas de uma maneira que tornou poss\u00edvel deposit\u00e1-las diretamente sobre uma das camadas da c\u00e9lula solar, sem necessidade de pr\u00e9-tratamentos qu\u00edmicos ou em alta temperatura\u201d, ressalta Miranda.<\/p>\n

\u201cEm nosso caso, elas foram depositadas por spin coating (deposi\u00e7\u00e3o girat\u00f3ria) devido ao processo em laborat\u00f3rio, mas isto tamb\u00e9m poderia facilmente ser feito com rolos, que \u00e9 um m\u00e9todo largamente utilizado na ind\u00fastria para fabrica\u00e7\u00e3o desses tipos de dispositivos.\u201d<\/p>\n

As nanopart\u00edculas de prata melhoram principalmente a qualidade da interface entre as camadas do dispositivo, facilitando o transporte de cargas e reduzindo perdas por recombina\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

\u201cIsso se traduz em maior efici\u00eancia e estabilidade sem a necessidade de alterar significativamente a espessura das camadas ou a arquitetura da c\u00e9lula\u201d, salienta o professor.<\/p>\n

\u201cAl\u00e9m disso, a t\u00e9cnica de deposi\u00e7\u00e3o refor\u00e7a o potencial para aplica\u00e7\u00f5es pr\u00e1ticas em dispositivos finos e flex\u00edveis, uma das grandes vantagens das c\u00e9lulas solares org\u00e2nicas.\u201d<\/p>\n

De acordo com Miranda, diversos estudos j\u00e1 testaram nanopart\u00edculas de prata em c\u00e9lulas solares org\u00e2nicas.<\/p>\n

\u201cOs resultados mostraram ganhos expressivos, com aumento da efici\u00eancia de convers\u00e3o de energia geralmente entre 10% e 30% em compara\u00e7\u00e3o a dispositivos sem nanopart\u00edculas\u201d, destaca.<\/p>\n

\u201cNo nosso estudo tamb\u00e9m foi observado ganho de estabilidade e melhor reprodutibilidade na fabrica\u00e7\u00e3o dos dispositivos, pois as part\u00edculas reduziram a rugosidade da interface entre a camada ativa e um dos eletrodos, al\u00e9m de funcionarem como uma camada protetora contra fatores ambientais, como temperatura, umidade e oxig\u00eanio\u201d, diz o profissional.<\/p>\n

O professor afirma que para as c\u00e9lulas solares org\u00e2nicas chegarem ao mercado em grande escala, \u00e9 necess\u00e1rio melhorar a estabilidade delas, que ainda se degradam mais r\u00e1pido do que as convencionais.<\/p>\n

\u201cTamb\u00e9m \u00e9 importante reduzir a variabilidade de desempenho entre lotes e garantir processos de fabrica\u00e7\u00e3o escal\u00e1veis, reprodut\u00edveis e ambientalmente seguros\u201d, recomenda.<\/p>\n

\u201cPor fim, certifica\u00e7\u00f5es, padroniza\u00e7\u00e3o e redu\u00e7\u00e3o do custo por watt de energia produzido s\u00e3o passos-chave para a ado\u00e7\u00e3o comercial.\u201d<\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

Foto: PUCRS<\/em><\/span><\/p>\n

A pesquisa teve a participa\u00e7\u00e3o de Anderson Gavin, Yosthyn Florez, Greg\u00f3rio Couto Faria, Paulo Barbeitas Miranda e Roberto Faria, do IFSC.<\/p>\n

Na UTFPR, al\u00e9m de Faria, colaboraram com o trabalho Patrick Zilz, Arandi Bezerra J\u00fanior, Rafael de Go\u00e9s, Paula Rodrigues, Wilson da Silva e Andreia Macedo.<\/p>\n

O artigo Ag Nanoparticle Layer on PEDOT: PSS with Optimized Energy Levels for Improving PM6:Y6-Based Organic Photovoltaics<\/em>\u00a0foi publicado no peri\u00f3dico cient\u00edfico\u00a0ACS Omega<\/em>.<\/p>\n

Mais informa\u00e7\u00f5es: miranda@ifsc.usp.br, com o professor Paulo Barbeitas Miranda.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Por Julio Bernardes\u00a0 – Ag\u00eancia USP – 09 de janeiro de\u00a0 2026 –\u00a0Pesquisa da USP pode acelerar a chegada das c\u00e9lulas solares org\u00e2nicas ao mercado em grande escala – Placas solares org\u00e2nicas instaladas no Departamento de F\u00edsica da UFPR. Foto: Marcos Solivan – UFPR. 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