Um novo material para fabricação de células solares tem propriedades que podem levar a células solares duas vezes mais eficientes do que as melhor células do mercado. Um artigo publicado esta semana na revista Nature descreve o material – uma forma modificada de uma classe de compostos chamados perovskitas, que têm uma estrutura cristalina própria.
Os pesquisadores ainda não demonstraram uma célula solar de alta eficiência com o material. Mas o seu trabalho contribui para um crescente corpo de evidências que sugere que materiais da classe das perovskitas poderiam mudar a aparência da energia solar. Pesquisadores estão fazendo novas perovskitas usando combinações de elementos e moléculas que não são encontrados na natureza; muitos pesquisadores vêm os materiais como a próxima grande esperança para tornar a energia solar barata o suficiente para competir com os combustíveis fósseis.
Células solares baseadas em perovskita têm melhorado a um ritmo notável. Demorou uma década ou mais para os principais materiais usados nas células solares atuais – silício e telureto de cádmio – atingirem níveis de eficiência que têm sido demonstrados com perovskitas em apenas quatro anos. O rápido sucesso do material tem impressionado até mesmo os veteranos da energia solar que aprenderam a ser cautelosos sobre novos materiais, depois de ver muitos materiais promissores resultam em nada (veja “Um Material que Poderia Tornar a Energia Solar Muito Barata”).
O material de perovskita descrito na Nature tem propriedades que poderiam dar origem a células solares que podem converter mais da metade da energia do sol diretamente em eletricidade, diz Andrew Rappe, codiretor do Pennergy, um centro de inovação em energia da Universidade da Pensilvânia, e um dos autores do novo relatório. Isto é o dobro da eficiência das células solares convencionais. Essa alta eficiência iria reduzir à metade o número de células solares necessárias para produzir uma dada quantidade de energia. Além de reduzir o custo dos painéis solares, isso iria reduzir consideravelmente os custos de instalação, que agora representam a maior parte do custo de um novo sistema solar.
Ao contrário dos materiais de células solares convencional, o novo material não precisa de um campo elétrico para produzir uma corrente elétrica. Isto reduz a quantidade de material necessário e produz tensões mais elevadas, o que pode ajudar a aumentar a produção de energia, diz Rappe. Enquanto outros materiais já se mostram capazes de produzir corrente sem o auxílio de um campo elétrico, o novo material também é o primeiro a responder bem à luz visível, tornando-o relevante para as células solares, ele diz.
Os pesquisadores também demonstraram que é relativamente fácil modificar o material de modo a converter de forma eficientemente luz de diferentes comprimentos de onda em energia elétrica. Poderia ser possível formar uma célula solar com diferentes camadas, cada uma projetada para uma parte específica do espectro solar, algo que poderia melhorar significativamente a eficiência em comparação com células solares convencionais (veja “Energia Solar Ultra Eficiente” e “Manipulando a Luz para Duplicar a Potência da Energia Solar”).
Outros especialistas em células solares notam que, enquanto essas propriedades são interessantes, Rappe e seus colegas têm um longo caminho a percorrer antes que seja possível produzir células solares viáveis. Primeiro que a corrente elétrica produzida até agora é muito baixa. Ramamoorthy Ramesh, um professor de ciência dos materiais e engenharia em Berkeley, diz: “É um bom trabalho, mas em estágio muito inicial. Para fazer uma célula solar, muitas outras coisas são necessárias.”
Perovskitas permanecem sendo um material promissor para a energia solar. Michael McGehee, um professor de ciência dos materiais e engenharia da Universidade de Stanford, escreveu recentemente: “O fato de que várias equipes estão tendo progresso tão rápido sugere que as perovskitas têm um potencial extraordinário e pode elevar a indústria das células solares a novos patamares.”
Mas as células solares em geral têm desafios a superar antes de chegar ao mercado. Por exemplo, os materiais de perovskita de maior eficiência até agora não são resistentes o suficiente.
Fonte:http://www.technologyreview.com.br/
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