Da Suíça um novo processo para construir o painel fotovoltaico: células solares que combinam silício e perovskita alcançando uma eficiência de 25,2% que incentivará o desempenho

O silício sempre foi o material de referência para a tecnologia de células solares e, portanto, de painéis fotovoltaicos. Isso é devido a vários bons motivos: é barato, estável e eficiente. Porém, nos últimos tempos, os resultados do ponto de vista da eficiência não têm sido encorajadores e, por isso, os pesquisadores estão avaliando a possibilidade de usar esse material conjuntamente com outros.

Uma equipe de pesquisa da Escola Politécnica Federal de Lausanne e do Centro Suíço de Eletrônica e Microtecnologia, na verdade, desenvolveu uma nova técnica para produzir células solares de silício e perovskita. Os primeiros resultados foram mais do que bons: foi registrada uma eficiência de 25,2%, um recorde para uma combinação desse tipo.

Os painéis fotovoltaicos de silício atualmente no mercado atingem 20/22% de eficiência, um bom valor, mas já não há muito espaço para crescimento.

painel fotovoltaico-silício-painel fotovoltaico de silício e perovskita

Daí a ideia de criar células solares que combinem perovskita com a tecnologia de silício: uma espécie de conjunto para criar painéis fotovoltaicos capazes de absorver mais luz e produzir mais eletricidade, com um desempenho superior ao dos painéis feitos totalmente de silício.

Obviamente, esse tipo de painel custaria muito mais. Porém, a melhoria no desempenho não deveria afetar o custo por watt; pelo contrário, ao longo do tempo, até poderia reduzi-lo. Desta forma, as perovskitas iriam tornar-se não apenas desafiadoras, mas também elementos enriquecedores das células solares de silício.

A combinação perovskita-silício

Combinar perovskita e silício numa única célula solar poderia ajudar a unir os pontos de força de ambos os materiais.

exemplo-silício-painel fotovoltaico de silício e perovskita

A perovskita é melhor na conversão de luz verde e azul em eletricidade, enquanto o silício é especializado em raios vermelhos e infravermelhos: juntos, os dois materiais podem capturar uma gama mais ampla do espectro solar.

Em outras palavras, a combinação dos dois elementos maximiza o uso do espectro solar e aumenta a quantidade de energia gerada, permitindo atingir uma eficiência de 30%.

Os obstáculos principais para essas células são no processo de produção. Normalmente, a perovskita coloca-se na superfície como um líquido, mas a estrutura do silício torna esse processo difícil.

O silício é, na verdade, composto de uma série de “pirâmides” com cerca de cinco mícrons de altura, uma característica que permite capturar e absorver melhor a luz. Porém, isso significa que a perovskita líquida não seria capaz de cobrir alturas maiores.

pirâmides-silício-painel fotovoltaico de silício e perovskita

Os pesquisadores, sem diminuir o entusiasmo das descobertas alcançadas, continuam cuidadosos, pois não seria a primeira vez que uma tecnologia muito promissora nas fases de laboratório se revele difícil de industrializar e comercializar.

Além das dificuldades mencionadas e relacionadas ao processo de produção, atualmente as perovskitas são instáveis em altas temperaturas e suscetíveis à umidade.

Para um produto que terá que ser instalado no exterior, em telhados ou paredes, isso é um problema a ser resolvido imediatamente.

O que é a perovskita?

A perovskita foi descoberta em 1839 nos montes Urais, mas depois, como às vezes acontece, foi esquecida porque ninguém ainda sabia como usá-la.

Cristal opaco de forma cúbica, deve o seu nome a Gustav Rose, que o nomeou em homenagem ao grande colecionador de minerais e ministro russo Lev Perovskij.

exemplo-perovskita-painel fotovoltaico de silício e perovskita

Desde 2006, o interesse neste mineral, um composto de cálcio, titânio e oxigênio, tem crescido novamente graças a Tsutomu Miyasaka, pesquisador da Universidade de Toin (Japão) que demonstrou as características semicondutoras de algumas perovskitas, iniciando assim a experimentação de um novo e promissor tipo de célula solar.

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