Enquanto estamos em bloqueio a tecnologia de células solares esmaga três grandes gravadoras

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Enquanto estamos em bloqueio, a tecnologia de células
solares esmaga três grandes gravadoras
 (David
Trood/DigitalVision/Getty Images)
Hoje, o mundo está lidando com mais do que apenas a crise climática. E, no entanto, mesmo agora,
diante de uma pandemia global, os cientistas estão marchando com soluções renováveis.
Apenas neste mês, nada menos que três recordes foram quebrados na eficiência do painel solar. O
primeiro e o segundo foram alcançados por cientistas nos Estados Unidos no Laboratório Nacional de
Energias Renováveis (NREL).
Sua célula solar única de “six-junção” tem uma conversão de energia sem precedentes, transformando a
luz intensificada em eletricidade com 47,1% de eficiência – a mais eficiente do mundo sob condições de
luz concentradas. Esse recorde bateu o concorrente anterior estabelecido há apenas alguns anos em
1%.
“Este dispositivo realmente demonstra o extraordinário potencial das células solares multijunção”, diz
John Geisz, que trabalha na NREL.
A conquista foi ajudada pela concentração da luz solar até que era um escaldante 143 vezes mais
intenso. Mas mesmo sob a iluminação de um único Sol, a célula solar é melhor do que qualquer outra.
Na verdade, esse é o segundo recorde quebrado. A equipe testou outra versão de sua célula de seis
junções sem concentrar a luz e alcançou uma eficiência sem precedentes de 39,2%.
Essencialmente, isso significa que ainda mais da energia do Sol pode agora ser convertida em
eletricidade.
Cada uma das seis junções da célula é especializada para capturar uma gama particular de luz de
algum lugar no espectro solar. Combinado, o dispositivo contém 140 camadas de material de absorção
de luz e, no entanto, é três vezes mais fino que um cabelo da cabeça.
https://www.sciencealert.com/pandemic
https://www.sciencedaily.com/releases/2020/04/200414173255.htm
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“Uma maneira de reduzir o custo é reduzir a área necessária”, explica Ryan France, cientista de
materiais da NREL, “e você pode fazer isso usando um espelho para capturar a luz e focar a luz até um
ponto”.
Ao aprimorar a luz dessa maneira, você não apenas gasta um centésimo ou mesmo um milésimo do
custo do material, a própria célula também se torna mais eficiente.
Embora seja impossível alcançar 100% de eficiência por causa das leis da termodinâmica, chegar ao
meio do caminho seria um sucesso, e a França diz que isso é “realmente muito viável”.
Conforme nos aproximamos cada vez mais desse objetivo, registros como este estão sendo
constantemente quebrados em todos os tipos de células solares.
O terceiro recorde quebrado este mês, por exemplo, foi alcançado por algo chamado célula em tandem.
Este é um dispositivo, com apenas alguns micrômetros de espessura, que combina dois semicondutores
diferentes, um para as partes visíveis do espectro de luz e o outro para a luz infravermelha.
Engenheiros do centro de pesquisa alemão Helmholtz-Zentrum Berlin criaram um novo tipo de célula em
tandem feita de silício empilhado e perovskita com uma eficiência certificada de 24,16%.
“Esta combinação também é extremamente leve e estável contra a irradiação, e pode ser adequada para
aplicações na tecnologia de satélites no espaço”, diz Steve Albrecht, da Helmholtz-Zentrum Berlin.
O NREL tem mapeado o aumento dos níveis de eficiência em todos os tipos de células solares desde
1976, e compostos como os usados em células em tandem só foram incluídos nos últimos anos. No
entanto, este material de absorção de luz aumentou em eficiência mais do que qualquer outro material
desde então.
É apenas uma questão de tempo até que esta célula em tandem seja sucedida por outra, e pelo menos
uma vez, esse é um registro global de energia que realmente queremos acertar.
O primeiro estudo foi publicado na Nature Energy e o segundo estudo foi publicado em Joule.
https://www.sciencedaily.com/releases/2020/04/200414173255.htm
https://www.sciencealert.com/thermodynamics
https://www.helmholtz-berlin.de/pubbin/news_seite?nid=21263;sprache=en;seitenid=1
https://www.sciencedaily.com/releases/2020/04/200414122758.htm
https://techxplore.com/news/2020-01-world-efficiency-perovskite-silicon-tandem.html
https://www.nature.com/articles/s41560-020-0598-5#Abs1
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2542435120300982