A equipe de Jud Ready, pesquisador sênior de engenharia do laboratório de Sistemas Eletro-Ópticos do Georgia Tech Research Institute (GTRI), desenvolveu células solares 3D únicas. Elas são capazes de capturar fótons de luz solar, e, independente do ângulo pelo qual são emitidos, toda a luminosidade é absorvida.

A estrutura utilizada é uma miniatura em formato de torre, que lembra os arranha-céus de uma cidade com rede elétrica. As células poderiam ser utilizadas no lançamento de naves espaciais, além de permitirem aperfeiçoamentos eficientes no revestimento de materiais foto-elétricos. Além disso, poderiam mudar o modo com que as células solares são desenvolvidas para uma ampla linha de aplicações.

“Nosso objetivo é coletar cada fóton disponível em nossas células”, declarou Ready. “Capturando mais luz em nossas estruturas 3D, podemos utilizar estruturas foto-elétricas bem menores. Em um satélite ou nave espacial, isso significaria menos peso e menos espaço tomado pelo sistema PV.”

As células foto-elétricas GTRI prendem a luz entre suas estruturas de torre, que têm em torno de 100 mícrons (um milionésimo de metro) de altura, um quadrado de 40 por 40 mícrons, separados por 10 mícrons - e construído por estruturas contendo milhões de nanotubos de carbono alinhados verticalmente. As células solares planas refletem uma porção significante de luz que lhes atinge, reduzindo a quantidade de energia que absorvem.

Por conta da capacidade que as pequenas estruturas possuem de prender e absorver a luz recebida de ângulos diferentes, as novas células são eficientes mesmo sem o sol. Isso permite que elas sejam usadas em naves espaciais sem os sistemas mecânicos que mantém uma orientação constante pelo sol, reduzindo peso e complexibilidade - e conquistando, assim, confiança.

A habilidade das células 3D em absorver virtualmente toda luz que as atinge também pode prover evoluções, como a eficiência com as qual as células convertem os fótons que absorvem em corrente elétrica.