Células solares com perovskita são mais eficientes
16 de junho de 2016
A perovskita, ou titanato de cálcio, é um mineral relativamente raro, mas tem ocorrências na região de Tapira, em Minas Gerais
Pesquisadores da Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) descobriram que células solares com uma fina camada de perovskita podem ter um desempenho excepcional. A perovskita, ou titanato de cálcio, é um mineral relativamente raro, mas tem ocorrências na região de Tapira, em Minas Gerais.
Michael Graetzel e sua equipe descobriram que reduzindo levemente a pressão durante a fabricação de cristais de perovskita, eles são capazes de alcançar o mais desempenho já registrado em células solares de grande porte com perovskita, ultrapassando 20% de eficiência e igualando a performance células solares convencionais com camadas finas de filme de tamanho similar.
O resultado, publicado na revista “Science” neste mês, mostra como é promissora a tecnologia à base de perovskita, que é considerada de baixo custo e cujo processo de industrialização está em andamento.
Contudo, a alta performance da perovskita não significa o fim da tecnologia solar que usa células de silício. Questões de segurança ainda precisam ser resolvidas por causa do chumbo contido nas células solares produzidas com esse elemento, bem como a determinação da estabilidade dos dispositivos atuais.
Acrescentar camadas de perovskita em cima do silício para fazer painéis solares híbridos pode, na verdade, expandir a indústria de células solares de silício. A eficiência pode ultrapassar 30%, sendo que o limite teórico é de 44%. O desempenho superior viria do melhor aproveitamento da energia solar: a energia alta da luz seria absorvida pela perovskita na camada superior, enquanto a energia baixa que passa pela perovskita seria absorvida pela camada de silício.
Graetzel produziu, em seu laboratório, o último protótipo com perovskita do tamanho aproximado de um cartão SD. A célula parece um pedaço de vidro escurecido em um lado por uma fina camada de perovskita. Diferentemente das células solares transparentes, a com perovskita é opaca.
Para fazer uma célula solar com perovskita, os cientistas precisam selecionar cristais com uma estrutura especial, chamados perovskita, em homenagem ao mineralogista russo Lev Perovski que a descobriu nos montes Urais.
Os pesquisadores dissolvem um composto em um líquido para criar um tipo de tinta. “Então eles aplicam a tinta em um tipo especial de vidro que pode conduzir eletricidade. A tinta seca vai deixando um filme fino que cristaliza na superfície do vidro enquanto aplicamos um pouco de calor. O resultando final é uma camada de cristais de perovskita”.
A parte difícil é fazer um filme de cristais de perovskita regular para que as células solares resultantes absorvam a maior quantidade possível de energia. As informações são da EPFL.
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