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Um dos desafios no uso de energia solar em larga escala está na eficiência dos painéis na conversão da luz em energia elétrica. A maioria dos painéis atualmente em uso raramente excede os 20%, com alguns modelos de alta qualidade chegando a 22%. Por isso, pesquisas por formas de aumentar a eficiência, e consequentemente a produção, das células são de extrema importância.

Dois recordes quebrados recentemente apontam para o potencial de células fotovoltaicas muito mais eficientes do que as atuais. O primeiro recorde foi batido por uma equipe do National Renewable Energy Laboratory (NREL), nos EUA, que desenvolveu uma célula com eficiência de 47,1%, o que a torna a mais eficiente no mundo.

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Sua célula é composta por seis camadas fotoativas, cada uma formada por vários tipos de metais semicondutores, com o objetivo de captar energia de diferentes partes do espectro luminoso.

Vale notar que a eficiência de 47,1% foi atingida com uma intensidade de luz 143 vezes maior que a do Sol, concentrada sobre a célula. Mesmo com luz equivalente a “um Sol”, a eficiência foi de 39,2%, novamente um recorde.

O segundo recorde veio dos pesquisadores do Helmholtz Zentrum Berlin (HZB), na Alemanha, que desenvolveram um novo tipo de célula tandem, onde duas camadas fotoativas com propriedades diferentes atuam em conjunto.

A célula alemã é composta de uma camada de perovskita (uma mistura de óxido de cálcio e titânio), que absorve a luz visível, e outra com um composto chamado CIGS, feito com cobre, índio, gálio e selênio, que responde à radiação infravermelha. Elas são unidas por uma camada de átomos de rubídio. Esta é a primeira vez que uma célula de CIGS-perovskita é criada, e sua eficiência é de 24,6%.

Um destaque desta célula é sua espessura. A camada CIGS tem 4 micrômetros de espessura, e a de perovskita tem apenas meio micrômetro. Em comparação, um fio de cabelo humano normalmente tem 50 micrômetros de espessura. Isso abre o potencial para a criação de células flexíveis e extremamente leves, que poderiam ser usadas no espaço.

Fonte: New Atlas