Pesquisadores
brasileiros avançam no desenvolvimento de células solares mais baratas.
Tecnologia
com perovskitas alcança uma eficiência de 25% na conversão de energia luminosa
em elétrica.
Pesquisadores
brasileiros estão desenvolvendo uma nova tecnologia de célula fotovoltaica de
fabricação mais simples, barata e ainda menos impactante para o meio ambiente.
As novas células solares de perovskitas alcançam uma eficiência de 25% na
conversão de energia luminosa em elétrica, ultrapassando o porcentual das
células de silício policristalino – ainda as mais comercializadas no mundo.
Os
filmes de perovskita estão sendo produzidos a partir de soluções, também
chamadas de tintas, em temperatura ambiente. No momento, a questão da
durabilidade ainda está em teste e, quando for resolvida, deverá permitir o uso
da energia solar em uma escala revolucionária.
“A
produção da célula de silício é mais limitada. Elas só podem ser fabricadas em
ambientes com elevado controle de particulados e demandam temperaturas que vão
a mais de 1.500º C. Por isso, embora seu preço tenha caído bastante nos últimos
anos, os painéis solares à base de silício são muito caros”, conta a professora
Ana Flávia Nogueira, da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp).
A
primeira célula solar de perovskita (óxido de cálcio e titânio) foi
desenvolvida pela primeira vez pela equipe no país em 2016.
Agora,
os pesquisadores se concentram na melhoria das próprias células e dos processos
para fabricá-las. “Chegamos próximos do limite teórico de eficiência, em torno
de 30%. Mas precisamos dar um passo atrás para entender melhor esses materiais.
O trabalho envolve luz síncrotron e nanoespectroscopia com infravermelho e foi
usado pela primeira vez na caracterização de perovskitas,” afirmou Ana Flávia.
À
frente deste trabalho está o pesquisador Rodrigo Szostak.Szostak, que usou o
Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS) para mapear grãos nanométricos
individuais nos filmes de perovskita. Por meio disso, é possível entender em
que fase acontece o processo de degradação indesejável. Umidade ou temperatura,
por exemplo, influenciam a forma de organização dos átomos, fazendo com que
possam passar de uma estrutura com atividade fotovoltaica para uma estrutura
inativa.
O
estudo mostrou que o processo de degradação indesejável se inicia – na
interface entre os grãos individuais do cristal. Agora, pesquisadores de outras
partes do mundo poderão usar essas informações para tentar evitar ou minimizar
o processo, melhorando ainda mais a qualidade das células solares de perovskita.
A
pesquisa também avançou na sintetização de perovskitas bidimensionais, na forma
de filmes com apenas uma camada de átomos do cristal de espessura.
Novo
tipo de célula solar, com um material mais barato que o silício, que pode gerar
tanta energia que as células solares atuais, mais sustentabilidade na ponta dos
dedos.
Na
prática, um LED e uma célula solar são essencialmente o mesmo componente, só
enquanto a célula solar capta a luz e gera eletricidade, o LED recebe a
eletricidade e a transforma em luz. É por isso que se espera que as perovskitas
venham a impactar uma ampla gama de tecnologias fotônicas. (portalsolar)
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