Eficiência dos painéis solares: o perovskita supera o silício

Os painéis solares atuais são principalmente fabricados em silício, exibindo uma eficiência de cerca de 22%, ou seja, convertendo um pouco mais de um quinto da energia solar em eletricidade. No entanto, o custo de produção do silício é alto e sua fabricação é exigente em energia.

Uma alternativa promissora começa a se destacar: o perovskita. Este material semicondutor sintético pode converter muito mais energia solar que o silício e a menor custo.


Um artigo recente, publicado na revista Nature Energy por pesquisadores da Universidade do Colorado em Boulder e seus colaboradores internacionais, revela um método inovador para fabricar essas novas células solares de perovskita, marcando um passo crucial em direção à comercialização desta tecnologia.

Uma das estratégias para aumentar a eficiência das células solares consiste em sobrepor as células de perovskita sobre as células de silício tradicionais, formando assim células tandem. Essa combinação, absorvendo diferentes partes do espectro solar, poderia aumentar a eficiência dos painéis em mais de 50%.

No entanto, um desafio significativo reside no processo para aplicar os semicondutores nas placas de vidro, que tradicionalmente deve ser feito em um ambiente preenchido com gás não reativo para evitar que os perovskitas reajam com o oxigênio, o que diminui seu desempenho.

Uma descoberta recente permite a aplicação dos semicondutores fora dessas condições controladas. Isso é possível graças à adição de formiato de dimetilamônio, ou DMAFo, à solução de perovskita, evitando assim a oxidação dos materiais. Este avanço faz com que as células de perovskita fabricadas com DMAFo atinjam uma eficiência próxima das células recordes atuais, alcançando cerca de 25%.

Em termos de durabilidade, os painéis comerciais de silício mantêm pelo menos 80% de seu desempenho após 25 anos. As células de perovskita, mais reativas, se degradam mais rapidamente no ar. No entanto, o estudo mostra que as células de perovskita tratadas com DMAFo mantêm 90% de sua eficiência após serem expostas a uma luz LED simulando a luz do sol por 700 horas, contra apenas 300 horas para aquelas fabricadas sem DMAFo. Um passo na direção certa, mesmo que ainda haja progresso a ser feito para competir com as células de silício.

A pesquisa sobre perovskitas, que dura há uma década, agora permite que essas células atinjam uma eficiência comparável, ou até melhor, à daquelas células de silício inventadas há 70 anos.