O boro (B) é uma substância que atua como dopante em materiais para dispositivos ou células solares. Como reage com o silício durante o processo de fabricação, a presença de boro em painéis solares é crucial. Ele modifica a estrutura atômica do silício para produzir eletricidade. A eletricidade é gerada pelo movimento do excesso de elétrons produzido nesse processo.
Como o boro é usado?
Segundo pesquisas, semicondutores à base de silício podem absorver até 10% mais luz do que antes se for adicionado apenas 1% de boro à sua composição. Isso significa que eles têm um desempenho melhor em áreas com pouca luz ou em dias nublados, quando há menos luz solar.
O boro (B) auxilia no aproveitamento ideal da energia solar em usinas solares. Ao reduzir a destruição de matéria orgânica, como algas e plâncton , que vivem em lagos e oceanos próximos a parques solares, o boro também é ambientalmente benéfico. Como bioprodutos ambientais, esses materiais orgânicos podem ser protegidos pelo boro, que absorve o calor antes de liberá-lo na atmosfera.
O que é boro dopado em painéis solares?
Devido à sua possível aplicação em células solares, a dopagem de silício com boro tem atraído crescente atenção nos últimos anos. Para formar uma camada p+, o boro é dopado em uma área do tipo p de um material semicondutor, como silício ou arseneto de gálio. A adição de boro reduz a largura da banda proibida do material semicondutor , diminuindo a resistência do dispositivo. Consequentemente, a corrente elétrica do dispositivo aumenta.
Para criar um nível doador profundo, o boro (B) também pode ser adicionado a regiões do tipo n. Nesse nível, elétrons presos se transformam em íons carregados negativamente. Essas cargas negativas minimizam perdas de recombinação ao extrair buracos de outros componentes do dispositivo.
Nos últimos anos, o preço das fontes de energia renováveis tem caído rapidamente. O meio ambiente e nossos bolsos se beneficiam muito do fato de a energia eólica e solar serem agora competitivas com os combustíveis fósseis. Mas ainda há muito trabalho a ser feito em células solares. As células solares de boro são um tipo de célula que está apresentando avanços nessa área.
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Como o boro afeta as células solares?
As células solares alimentadas com boro têm uma eficiência de conversão melhor do que as feitas de silício. Isso ocorre porque elas conseguem absorver luz fraca com mais eficiência do que os materiais fotovoltaicos convencionais (silício).
O boro é um absorvedor de fótons superior ao silício porque consegue transferir elétrons entre átomos por meio de vibrações de ressonância. Além disso, as células solares à base de boro têm uma taxa de conversão mais alta do que os painéis solares convencionais à base de silício , tornando-as mais potentes.
O primeiro passo para aumentar a eficiência de uma célula solar é aprimorar seus materiais. Semicondutores de banda larga são os melhores semicondutores. Eles têm a capacidade de transformar muita luz em elétrons.
A largura da banda proibida do material pode ser alterada para aumentar a eficiência das células solares. Além disso, as melhores células solares de silício são capazes de atingir até 40% de eficiência . A utilização de materiais de silício monocristalino permite a produção dessas células a um custo reduzido.
