No mundo da energia solar, até mesmo uma melhoria de 0,1% na eficiência é considerada uma conquista significativa. Agora imagine o que isso significa ultrapassar em 1,15% o que durante décadas foi considerado um limite teórico intransponível. Foi exatamente isso que ele fez. Longi com sua nova célula fotovoltaica tandem de silício/perovskita. Uma eficiência de conversão de 34,85%, certificado pelo prestigiado Laboratório Nacional de Energia Renovável dos Estados Unidos, o que representa não apenas um novo recorde mundial, mas um verdadeiro divisor de águas na história da energia solar.
Como eles fizeram isso? A resposta está em um coquetel de inovações envolvendo fluoreto de lítio, moléculas de diiodeto de etilenodiaminomônio e uma superfície de silício com textura assimétrica. O que você diz? É melhor falar mais “facilmente”? OK. Vamos.
Longi, supere o intransponível
O limite de Shockley Queisser de 33,7% tem sido considerada há décadas uma barreira quase intransponível para células solares de junção única. Esse limite teórico, calculado na década de 60, representou o Santo Graal da eficiência fotovoltaica.
Longi fez algo extraordinário: excedeu esse limite em mais de um ponto percentual. Pode não parecer muito, mas no mundo da energia solar, é como quebrar um recorde mundial nos 100 metros por meio segundo. Como ele fará isso? Combinando silício tradicional (que domina 95% do mercado fotovoltaico) com minerais de perovskita.
A alquimia dos materiais
A chave para o sucesso desta célula está em uma engenhosa estrutura em camadas. Os pesquisadores de Longi melhoraram tanto o bloqueio de “buracos” (cargas positivas) quanto o transporte de elétrons, usando finas camadas de moléculas de fluoreto de lítio (LiF) e diiodeto de etilenodiaminomônio (EDAI).
É um pouco como construir uma rodovia perfeita para partículas elétricas: moléculas de EDAI “remendam” as áreas que o LiF não consegue cobrir, criando um sistema de transporte de energia praticamente sem obstáculos.
A equipe disse que está prestes a alcançar um melhor acoplamento estrutural, usando uma tecnologia que utiliza células de silício de alta pressão com uma estrutura de superfície assimétrica.
O que acho mais impressionante é como Longi resolveu um dos problemas clássicos de células em tandem: a interface entre diferentes materiais. A superfície texturizada assimétrica de suas células de heterojunção de silício representa uma solução elegante para um problema complexo.
Longi, uma empresa recordista
Não é a primeira vez a empresa chinesa é manchete por seus registros de eficiência. É como se essa empresa tivesse feito da quebra de barreiras sua marca registrada.
Em novembro de 2023, Longi atingiu uma eficiência de 33,9%. Então, em junho de 2024, subiu para 34,6%. Agora, com esses 34,85%, mostra que sua trajetória de inovação continua apontando para cima.
E não são apenas células tandem. Este ano, a Longi estabeleceu outro recorde com uma célula de silício usando a tecnologia Heterojunction Interdigitated Back Contact (HIBC), alcançando uma eficiência de 27,81% — um resultado extraordinário para uma célula de silício monocristalino.
Implicações para o futuro da energia solar
O que tudo isso significa para nós, meros mortais? Simples: painéis solares mais eficientes significam mais energia produzida na mesma quantidade de espaço, custos de energia potencialmente mais baixos e adoção mais rápida da energia solar.
Gosto de pensar que estamos no início de uma nova era para a energia fotovoltaica. Quando empresas como a Longi rompem limites teóricos que pareciam intransponíveis, abrem-se possibilidades que antes nem podíamos imaginar.
Um dia, olharemos para o limite de Shockley-Queisser como uma curiosidade histórica, um obstáculo que a ciência e a engenhosidade humana superaram.
