Universidade Federal do Paraná cria e patenteia célula orgânica para energia solar

Shirley Dias de Oliveira janeiro 19, 2023 4 min read

A tecnologia criada para geração de energia solar é pode ser aplicada em fachada de prédios com três vezes mais eficiência em conversão de energia

A UFPR (Universidade Federal do Paraná) atingiu a marca de 100 patentes concedidas pelo Inpi (Instituto Nacional de Propriedade Industrial). O último pedido registra uma técnica para produção de células solares orgânicas que demonstrou triplicar a eficiência na conversão da luz em eletricidade.

O processo patenteado é aplicado na produção de um novo tipo de célula solar que é formada por filmes finos e flexíveis, criados camada a camada como uma impressão. Na produção, polímeros semicondutores, que dão o nome às células por serem compostos orgânicos, são evaporados e fixam-se em um substrato, formando um material flexível e semitransparente.

Uma das principais vantagens dessas células está no método de sua fabricação, que acontece em impressoras de rolo para rolo, que permite a produção de quilômetros de células por mês em substratos flexíveis.

Diferente das células fotovoltaicas convencionais, esse tipo de célula é muito mais versátil, dependendo menos do ângulo da incidência do sol, utilizando estruturas de suporte mais leves e podendo ser aplicadas de diversas formas, como em mobiliários urbanos, estufas, fachadas de prédios

e até mesmo em mochilas e casacos.

célula solar orgânica energia solar tecnologia — As placas solares orgânicas foram instaladas no Departamento de Física da UFPR. Foto: Marcos Solivan | UFPR

A professora Lucimara Stolz Roman, do Departamento de Física da UFPR, que coordenou o estudo que levou à patente, explica que a produção desse tipo de material é bastante desafiadora. O filme é formado por meio da evaporação de uma solução que contém vários materiais semicondutores. Dependendo da maneira como o material seca e do tratamento térmico aplicado, o filme terá uma morfologia diferente, o que pode alterar suas propriedades óticas e elétricas, que afetam a geração de energia.

O processo patenteado descreve uma nova forma de fazer o filme, desenvolvida durante pesquisas com esse tipo de material no Grupo de Dispositivos Nanoestruturados da UFPR (DiNE). A nova técnica permite que após a secagem do filme seja possível fazer uma nova reação por meio de um tratamento térmico para torná-lo mais estável e durável.

O processo também melhorou a eficiência na conversão luminosa em elétrica. “No sistema evidenciado como prova de conceito na carta de patente, a célula solar orgânica triplicou sua eficiência de conversão luminosa com essa etapa”, afirma a pesquisadora.

A principal desvantagem da célula solar orgânica reside na sua durabilidade e eficiência, menor do que a convencional. E o novo método patenteado é um exemplo de como as pesquisas estão atuando para resolver estes problemas.

No futuro próximo as células solares orgânicas devem ser mais baratas, duráveis e eficientes, tornando a energia solar muito mais acessível. “Essa tecnologia está em desenvolvimento e neste aspecto é muito gratificante poder trabalhar para as células do presente e futuro”, revela Roman.

Como é o processo

A partir disso, começa o trabalho em parceria com a agência que vai ajudar a verificar os critérios para patenteabilidade. O primeiro passo é fazer uma busca de anterioridade, para que, caso a tecnologia desenvolvida realmente se caracterize como invenção, uma série de documentos técnicos sejam elaborados para descrever a invenção de uma maneira específica para fazer o pedido.

de concessão de uma patente?

O diretor da Agência de Inovação, Pedro Henrique Gonzalez de Cademartori, explica que todo o processo começa com uma ideia, em geral a partir de um projeto de pesquisa que envolve a geração de um produto ou processo que possa ser uma invenção ou um modelo de utilidade – quando se aperfeiçoa um produto ou processo já existente.

Os documentos então são submetidos para avaliação do Inpi, órgão governamental responsável pelo registro de propriedade intelectual no Brasil. Após a avaliação, o instituto concede a patente se considerar que todos os critérios foram cumpridos que são: novidade, atividade inventiva e aplicação industria.

Com a patente em mãos, Cademartori explica que a inovação está pronta para ser transferida para a sociedade. Além da 100ª patente, já podemos contar com a patente número 101 da UFPR, intitulada “Disposição construtiva de ambiente multifuncional sistêmico para interior de modais de transporte” com os inventores Viviane Gaspar Ribas El Marghani, Liriane Knapik e Renata Ribeiro Neves da Costa.

Veja também:

https://www.youtube.com/watch?v=F4aI1J–JwM

https://www.youtube.com/watch?v=tq3_Pbg6GgU