Células solares flexíveis batem dois recordes de eficiência

Redação do Site Inovação Tecnológica - 01/10/2011

Esta é a nova célula solar flexível com recorde de eficiência de 18,7%.
[Imagem: Empa]

Células solares CIGS

Pesquisadores do laboratório suíço EMPA bateram um novo recorde de eficiência em suas células solares CIGS.

CIGS é uma sigla formada pelas iniciais de cobre, índio, gálio e selênio (na verdade um disseleneto), os materiais usados na construção da célula solar.

Este tipo de célula pode ser fabricado em filmes plásticos e até por impressão jato de tinta.

• Células solares são impressas por jato de tinta

A menor eficiência das células solares CIGS - em relação às células fotovoltaicas de silício - deve-se principalmente à baixa temperatura que deve ser usada para que elas sejam aplicadas sobre o plástico.

Os pesquisadores suíços, que trabalham tanto com substratos plásticos quanto de vidro, conseguiram baixar a temperatura ótima para a deposição sem perder eficiência.

Pinturas solares

O novo processo permitiu atingir um recorde de 18,7% na conversão solar-elétrica quando as células CIGS são aplicadas sobre plástico.

Isto as coloca praticamente em pé de igualdade com as células solares de silício, mas com duas vantagens substanciais: um custo muito menor e a flexibilidade do plástico.

Os pesquisadores também demonstraram que o processo é adequado para a aplicação das células solares sobre metais, incluindo o aço- neste caso, a eficiência atingida foi de 17,7%.

Isso abre caminho, por exemplo, para a criação de "pinturas solares" para carros elétricos, que ajudarão a carregar as baterias, assim como o uso da energia solar em uma infinidade de aplicações onde a instalação dos pesados painéis solares atuais não é adequada.

Os pesquisadores criaram uma empresa, chamada Flisom, para aprimorar a aplicação do novo processo de baixa temperatura por um sistema industrial de fabricação contínua por impressoras de rolo (roll-to-roll).

O avanço foi obtido encapsulando os pontos quânticos coloidais com uma única camada de átomos, o que permite seu adensamento.
[Imagem: Tang et al./Nature Materials]

Célula solar de pontos quânticos

Por sua vez, um grupo de pesquisadores canadenses, sauditas e norte-americanos criou a célula solar de pontos quânticos mais eficiente já fabricada até hoje.

Pontos quânticos são semicondutores em nanoescala que capturam os fótons e geram uma corrente elétrica.

Devido ao seu tamanho minúsculo, eles podem ser aspergidos sobre superfícies flexíveis, inclusive plástico. Isso os torna promissores para a fabricação de painéis solares mais baratos.

O avanço foi obtido encapsulando os pontos quânticos coloidais (CQD: collodial quantum dots) com uma única camada de átomos.

Isso é importante porque aumenta a densidade dos pontos quânticos, o que eleva o rendimento do painel solar como um todo. Quanto menor for essa camada passiva de aglomeração, maior é a densidade obtida.

"Nós descobrimos como encolher os materiais de passivação para o menor tamanho imaginável," disse Ted Sargent, da Universidade de Toronto, no Canadá, que tem um longo histórico no desenvolvimento desse tipo de célula solar.

O rendimento das células solares de pontos quânticos ainda é substancialmente menor do que as células solares de silício.

Mas o aumento agora obtido em sua eficiência e a possibilidade de sua aplicação por spray foram suficientes para que a empresa MaRS Innovations se interessasse pela tecnologia para levá-la ao mercado.

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