Simulando Células Solares de Banda Intermediária como uma ferramenta no ensino de física - da Silva Macedo, Gabriel; Cézar Pimenta, Raphael; Bezerra, Anibal Thiago (Sigmae, 2023)
Fontes de energia renovável estão mudando a forma como vivemos e um dos exemplos mais promissores é o uso de células solares para capturar energia. Com a crescente demanda por energia limpa, é crucial entender os conceitos físicos subjacentes ao funcionamento das células solares. No entanto, isso pode ser um desafio, mesmo para estudantes universitários de física, já que os conceitos geralmente estão ligados a fenômenos nanoescala que não têm análogos clássicos. Além disso, o formalismo matemático pode ser difícil de compreender, já que soluções analíticas nem sempre estão disponíveis. Para superar esses obstáculos, propomos utilizar plataformas de programação modernas para resolver numericamente a equação de Schrödinger no contexto de células solares de banda intermediária, um tipo especial de células solares. Com o código e simulador que fornecemos, os estudantes podem estimar facilmente auto-funções, auto-energias e probabilidades de absorção sem lutar com cálculos manuais. Esse enfoque se concentra primeiramente em como os dispositivos funcionam, e ajuda os estudantes a ver a relação entre parâmetros estruturais e eficiência de conversão luz-corrente em aplicações reais. Em conclusão, o uso de ferramentas numéricas e simulações para compreender a física de dispositivos semicondutores torna o processo de aprendizagem mais acessível e envolvente para os estudantes. É um passo à frente para fomentar uma apreciação e compreensão mais profundas da tecnologia de energia renovável e seu impacto em nossas vidas diárias.