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A busca por formas de produzir energia limpa de forma mais eficiente e barata tem envolvido pesquisadores e empresas de todo o mundo, e o Brasil está entre eles. Uma estrutura cristalina a base de diferentes elementos têm se sobressaído como um semicondutor, podendo ser utilizada para revolucionar a energia solar e os painéis fotovoltaicos.
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A estrutura é conhecida como perovskita, sendo composta por brometo de chumbo, iodeto de chumbo e brometo de césio e possuindo alta capacidade de transformar a energia solar vinda dos fótons em eletricidade. Os estudos sobre suas propriedades começaram há mais de 14 anos, em uma pesquisa publicada na revista Journal of the American Chemical Society em 2009.
Desde lá, as investigações sobre esse material avançaram, acarretando uma corrida entre pesquisadores e empresas para o desenvolvimento de uma perovskita que tivesse uso comercial, ou seja, que pudesse ser produzida em grande escala sem um alto custo, e que ainda fosse eficiente.
Nesses menos de 15 anos, os cientistas fizeram que a perovskita passasse de uma eficiência de conversão de 3,8% para 26,1%. Em comparação, os painéis atualmente produzidos a base de silício, utilizados comercialmente, possuem uma taxa de conversão de 15 a 20%. Outra vantagem da perovskita, é que ela permite que as células solares sejam flexíveis, leves e transparentes.
Uma tecnologia mais recente tem misturado essas duas técnicas, sobrepondo uma célula solar perovskita a uma de silício. Ela é chamada de célula tandem e já registrou uma taxa de eficiência de 33,7%. Empresas chinesas, europeias e norte-americanas estão à frente nas pesquisas para a utilização da perovskita e o objetivo é que a produção em escala comece nos próximos meses.
- Na Europa, uma das empresas que tomam a frente é a britânica Oxford Photovoltaics, que possui uma fábrica de células tandem na Alemanha;
- Nos Estados Unidos é a Caules, que está construindo uma estrutura visando aumentar a sua produção de vidro de fotovoltaico de perovskita e construir módulos solares já a partir desse ano;
- Na China, duas empresas tomam a frente, a GCL-SI, que já apresentou um módulo de perovskita de 320 watts e com eficiência de 16% que está em linha de produção-piloto, e a Microquanta que possui uma estação de painéis solares a base de perovskitana cidade de Quzhou, podendo produzir até 260 quilowatts.
Células solares de perovskita no Brasil
No Brasil, as pesquisas acerca do uso da perovskita são conduzidas pela Oninn, em parceria com pesquisadores da Universidade Estadual Paulista (Unesp) e do Centro de Inovação em Novas Energias (Cine).
O objetivo da atual é fazer com que as células solares de perovskita deixem de ter dimensões de milímetros e centímetros quadrados, para módulos com centenas de centímetros quadrados. Em resposta a reportagem do tilt UOL, Diego Bagnis, físico e diretor da Oninn, apontou que o nível de maturidade tecnológica dos painéis que estão sendo desenvolvidos pela empresa é o nível 4, onde o 9 é o de produção estabelecida.
Fizemos o primeiro protótipo de painel de perovskita com 800 cm2, mas nosso painel padrão, ainda em desenvolvimento, é um pouco menor, com 500 cm2. Estamos na fase de prototipagem, com as primeiras aplicações em condições reais para validar a tecnologia.
Diego Bagnis
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A Oninn não trabalha com células tandem, isso porque as células de silício usadas atualmente não são produzidas no Brasil. O material dos painéis solares que usam essa tecnologia no país são importados, com apenas os módulos montados aqui.
Os pesquisadores que trabalham com as células de perovskita no Brasil, apontam que ainda existe muito a ser entendido sobre o material, como a estabilidade das células e como fazer com que a eficiência obtida em pequena escala, seja alcançada em escala maior. No entanto, a Oninn pretende que até 2026 uma linha piloto de fabricação seja instalada, e em 2028, colocar o produto no mercado em pequenas aplicações.
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