Este protótipo mostra uma rectena feita com componentes tradicionais, com um diodo de 300 nanômetros de nióbio, capaz de captar radiação na frequência dos terahertz.
Antena para luz
Ela não deixa de ser uma célula solar, mas seus criadores preferem chamá-la de "rectena", uma mistura de retificador (rectifier) e antena.
Na rectena, as ondas eletromagnéticas de amplo espectro - em outras palavras, a luz do Sol - são captadas por antenas com dimensões na faixa dos nanômetros ou micrômetros.
Na saída da antena, os pulsos de luz são essencialmente pulsos elétricos, ou corrente alternada. Essa corrente passa então através de um conjunto de diodos, formando um circuito elétrico comum, chamado ponte retificadora, que transforma a corrente alternada em corrente contínua - só que tudo em nanoescala.
"Uma célula solar poderá incorporar milhões desses elementos em paralelo, depositados sobre um substrato de vidro ou de plástico. Os custos de fabricação serão baixos, com os componentes sendo produzidos de forma contínua em um processo roll-to-roll," escrevem os pesquisadores.
Em termos teóricos, uma rectena poderia alcançar uma eficiência de 93% - contra algo entre 20 e 30% das melhores células solares fotovoltaicas atuais.
Este protótipo mostra uma rectena usando os diodos geométricos de grafeno, a primeira solução plausível para os muitos desafios que ainda restam para a viabilização desse novo modelo de célula solar.
Um diodo geométrico é um componente que, por ser plano (não ser formado por um sanduíche de outros materiais) ele evita a briga capacitância/resistência no acoplamento com a antena - por ser feito de um material condutor, ele pode ter baixa resistência e baixa capacitância.