Um novo recorde mundial para a eficiência da conversão da luz solar em eletricidade foi alcançado por uma célula solar tandem no Helmholz Zentrum Berlin (HZB). Composto por uma célula inferior em silício e uma superior em perovskita, a célula é capaz de converter 32,5% da radiação solar incidente em eletricidade. O valor é oficial, recebeu confirmação do instituto de certificação ESTI da Itália e já foi adicionado ao Tabela de tecnologias de células solares do NREL (Laboratório Nacional de Energia Renovável) nos Estados Unidos.
"O aumento dramático na eficiência das células solares tandem de perovskita-silício é um avanço real, que nenhum de nós poderia ter imaginado apenas alguns meses atrás." Dizer que é o Professor Steve Albrecht, que conduziu a pesquisa.
Todas as equipes envolvidas no HZB, especialmente o PV Competence Center e o HySPRINT Innovation lab trabalharam duro e alcançaram resultados extraordinários.
Steve Albrecht, HZB
Nova interface, nova fase
O extraordinário sucesso no desenvolvimento de uma perovskita altamente avançada é resultado de uma intuição brilhante. Dr. Silvia Mariotti e dr. Eike Köhnen trabalhou para criar uma modificação de interface que reduz as perdas de recombinação de portadores de carga e usou análises minuciosas para entender as propriedades exclusivas dessa modificação. Graças aos esforços desses cientistas, essa tecnologia foi implementada com sucesso em células solares em tandem e otimizada com melhorias ópticas.
Resultado? O PV (tensão de circuito aberto) mais alto de todos os tempos, a maior eficiência de todos os tempos.
Célula solar tandem de perovskita/silício, crescimento contínuo
A última década trouxe cada vez mais recordes de eficiência para essa célula solar de perovskita de silício, e é um crescimento que parece estar se acelerando. Nos últimos 2 anos, por exemplo: 2021, a equipe HZB atinge uma eficiência de 29,8% usando nanoestruturas periódicas. Verão de 2022, oEPFL (ETH Lausanne) na Suíça apresentou uma célula tandem com eficiência de 31,3%. Hoje, menos de 6 meses depois, estamos em 32,5%.
Parece que a estrada é a certa
Imagine ter uma espécie de supercélula solar que pode capturar e converter energia luminosa de todo o espectro de luz visível. Essa maravilha tecnológica é chamada de célula solar tandem e funciona graças a duas células separadas: uma inferior feita de silício e outra superior feita de perovskita.
A célula inferior é responsável por converter a luz vermelha e infravermelha próxima, enquanto a célula superior lida com a luz azul.
Mas como essa célula solar de perovskita de silício funciona de forma tão eficaz? Graças a finas camadas de materiais especiais que ajudam a otimizar o uso da luz e minimizar as perdas elétricas. Não só é impressionantemente eficiente, mas também esteticamente agradável, como você pode ver nesta ilustração de Eike Köhnen/HZB.
Células solares tandem de perovskita/silício, e agora?
O professor. Bernd Req, diretor científico da HZB, expressou sua satisfação com este resultado: "Estamos muito entusiasmados com o novo valor, porque mostra que a tecnologia tandem de perovskita/silício é uma grande promessa de contribuir para um fornecimento de energia sustentável."
Ele está certo: o gráfico NREL mostra claramente como os últimos aumentos de eficiência por HZB e EPFL foram realmente espetaculares.
Esperamos que, à medida que a pesquisa e o desenvolvimento progridam, essa tecnologia se torne cada vez mais acessível e econômica para residências e empresas em todo o mundo.
