Um estudo liderado pela Universidade de Surrey, no Reino Unido, demonstra que a substituição dos eletrodos tradicionais de óxido de índio e estanho (ITO) por nanotubos de carbono de parede única (SWCNTs) pode melhorar significativamente a eficiência e a flexibilidade mecânica das células solares de perovskita, além de reduzir os custos de fabricação. As descobertas foram publicadas na revista *Joule*.

A equipe de pesquisa desenvolveu um método simples de tratamento com ácido sulfúrico para aumentar a condutividade e a transparência do filme de nanotubos de carbono. A superfície do filme tratado forma uma fina camada estabilizadora à base de níquel, melhorando o transporte de carga entre os componentes da célula. O autor principal, Professor Wei Zhang, afirmou: "Nosso processo permite a fabricação de uma célula solar de perovskita flexível sem ITO, atingindo uma eficiência de conversão de energia superior a 20% em uma grande área, enquanto a eficiência de dispositivos de pequeno porte alcança o recorde de 24,5%."

Essa tecnologia aumenta significativamente a estabilidade da célula. Testes mostram que, mesmo sob condições contínuas de alta temperatura, alta umidade e alta luminosidade por um mês, o dispositivo baseado em nanotubos de carbono retém mais de 95% de seu desempenho inicial. Em testes de durabilidade mecânica, os dispositivos tradicionais de ITO apresentaram uma queda significativa na eficiência após 1000 dobras, enquanto os dispositivos de nanotubos de carbono perderam apenas cerca de 5% de sua eficiência, sem apresentar danos estruturais significativos.

O professor Ravi Silva, coautor do estudo e diretor do Instituto de Tecnologias Avançadas da Universidade de Surrey, destacou: “Os eletrodos de nanotubos de carbono podem fazer o que o óxido de índio e estanho (ITO) não consegue: combinar alto desempenho, alta resistência mecânica e baixo custo. Essas conquistas aproximam significativamente a tecnologia de energia solar flexível e escalável da aplicação prática.” Como os filmes de nanotubos de carbono podem ser produzidos usando um processo consolidado de deposição química de vapor contínua (CVD), esse método tem potencial para fabricação em larga escala.

Além disso, o uso de nanotubos de carbono para substituir materiais escassos à base de índio ajuda a reduzir o custo de produção e o impacto ambiental das células solares de perovskita. O professor Zhang Wei acrescentou: “Nossa pesquisa aborda um dos maiores obstáculos à comercialização: o custo e a escalabilidade. Módulos solares flexíveis e leves como esses poderiam alimentar uma ampla gama de produtos, desde eletrônicos portáteis até materiais de construção de última geração.”