Um novo recorde mundial de eficiência na conversão da luz solar em eletricidade foi alcançado por uma célula solar tandem no Helmholz Zentrum Berlin (HZB). Composto por uma célula inferior de silício e uma célula superior de 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 notável aumento na eficiência das células solares tandem de perovskita e silício é um verdadeiro avanço, que nenhum de nós poderia ter imaginado há apenas alguns meses.” O professor diz isso Steve Alberto, que conduziu a pesquisa.
Todas as equipes envolvidas em 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 Kohnen trabalhou para criar uma modificação de interface que reduzisse as perdas de recombinação de portadores de carga e utilizou uma análise cuidadosa para compreender as propriedades únicas desta modificação. Graças aos esforços destes cientistas, esta tecnologia foi implementada com sucesso em células solares 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 esta célula solar de perovskita de silício, e é um crescimento que parece estar se acelerando. Nos últimos 2 anos, por exemplo: 2021, a equipe do HZB atinge uma eficiência de 29,8% utilizando nanoestruturas periódicas. Verão de 2022, oEPFL (Lausanne Polytechnic) 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 célula supersolar que pode capturar e converter a energia luminosa em todo o espectro de luz visível. Essa maravilha tecnológica é chamada de célula solar tandem e funciona graças a duas células distintas: uma inferior de silício e uma superior 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 aproveitamento da luz e a minimizar as perdas elétricas. Não só é extraordinariamente 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 do HZB, expressou sua satisfação com este resultado: “Estamos muito entusiasmados com o novo valor, porque mostra que a tecnologia tandem perovskita/silício é muito promissora para 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.
