Artigo em destaque: Novo integrante da família dos materiais fotovoltaicos.


Artigo científico com participação de membros da comunidade brasileira de pesquisa em Materiais em destaque neste mês:  Photovoltaic effect in Bi2TeO5 photorefractive Crystal. Ivan de Oliveira, Danilo Augusto Capovilla, Jesiel F. Carvalho, Renata Montenegro, Zanine V. Fabris and Jaime Frejlich. Appl. Phys. Lett. 107, 151905 (2015). DOI: 10.1063/1.4933097.

Novo integrante da família dos materiais fotovoltaicos

O efeito fotovoltaico consiste na geração de corrente elétrica contínua em um material, em consequência de sua exposição à luz, na ausência de campo elétrico aplicado.

Em um artigo recentemente publicado no periódico Applied Physics Letters, uma equipe de cientistas do Brasil apresentou contundentes evidências experimentais da presença de efeito fotovoltaico em cristais de telurato de bismuto (Bi2TeO5). Até a publicação desse artigo, o material era conhecido, por exemplo, por ser fotorrefrativo (seu índice de refração da luz é alterado em consequência de sua exposição à luz), mas não havia evidências de sua natureza fotovoltaica.

“A grande contribuição do artigo está no fato de termos mostrado pela primeira vez que o cristal Bi2TeO5 apresenta o efeito fotovoltaico”, enfatiza Ivan de Oliveira, professor da Faculdade de Tecnologia (FT) da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) e autor correspondente do artigo.

O trabalho publicado foi realizado no Laboratório de Óptica da FT – Unicamp, na cidade de Limeira (SP), em colaboração com o Grupo de Física dos Materiais da Universidade Federal de Goiás e com o Laboratório de Óptica do Instituto de Física “Gleb Wataghin” (UNICAMP), que agregaram sua experiência na fabricação e caracterização, respectivamente, de cristais fotorrefrativos.

O estudo que originou o artigo faz parte da pesquisa de mestrado de Danilo Augusto Capovilla, sob orientação do professor Oliveira, na qual surgiram algumas indicações de que o cristal Bi2TeOpoderia exibir efeito fotovoltaico. “Diante dessas indicações realizamos vários experimentos e conseguimos, utilizando medidas diretas e indiretas, mostrar que o cristal Bi2TeO5 de fato apresenta o efeito fotovoltaico”, diz o professor Oliveira. “A demonstração do efeito foi realizada utilizando técnicas não holográficas e, sobretudo técnicas de registro holográfico estabilizadas”, completa.

Um dos experimentos realizados pelos cientistas para investigar e comprovar a natureza fotovoltaica do material estudado consistiu em medir a corrente fotovoltaica da amostra de telurato de bismuto sem dopagem e, para comparação, a de um material cujo efeito fotovoltaico é conhecido, o niobato de lítio dopado com ferro.

Esquema da medida direta do efeito fotovoltaico no cristal Bi2TeO5. A amostra é iluminada com luz laser e uma corrente é gerada no volume do material. A corrente é gerada na ausência de campo elétrico.

Além de deixar algumas perguntas cujas respostas poderão ser buscadas em novas pesquisas, como qual é a origem do efeito fotovoltaico no cristal estudado, o artigo abre possibilidades de aplicações do telurato de bismuto na conversão de luz em eletricidade, armazenamento de informações e fabricação de componentes ópticos.

Painel de fotos dos autores do artigo. Da esquerda para a direita: Prof. Ivan de Oliveira (Faculdade de Tecnologia UNICAMP), Prof. Jaime Frejlich (Instituto de Física IFGW- UNICAMP), Prof. Jesiel Freitas Carvalho (Instituto de Física- UFG), Danilo Augusto Capovilla (Faculdade de Tecnologia UNICAMP), Zanine Vargas Fabris (Instituto de Física- UFG), Renata Pereira Montenegro (Instituto de Física- UFG).

Comments

Deixe um comentário

O seu endereço de e-mail não será publicado. Campos obrigatórios são marcados com *