Células solares ultrafinas poderão custar 90% menos

Redação do Site Inovação Tecnológica - 11/02/2013

Os dois pesquisadores afirmam esperar que sua invenção chegue aos painéis solares nos próximos cinco anos, reduzindo seu preço a uma fração dos atuais.
[Imagem: Yngve Vogt]

Silício ultrapuro

Pesquisadores noruegueses fabricaram um painel solar 20 vezes mais fino do que o tradicional, e com potencial para custar muito mais barato.

A dica é usar microgotas para fabricar estruturas na parte de trás das células solares.

Mais de 90% da eletricidade gerada por painéis solares usa células feitas de silício, que possuem cerca de 0,2 milímetro de espessura.

Pode parecer pouco, mas isso consome muito silício - cerca de 5 gramas por watt de eletricidade gerada.

O silício é um dos elementos mais abundantes na crosta terrestre. Mas, para fabricar células solares, é necessário ter um silício 99,9999% puro - e fazer isso custa caro, o que explica o alto custo dessas células solares.

Aasmund Sudbo e Erik Marstein, da Universidade e Oslo, descobriram uma forma de consumir menos desse silício ultrapuro e, portanto, baixar o preço dos painéis solares.

Espessura das células solares

"Quanto mais finas forem as células solares, mais fácil será extrair a energia elétrica. Em princípio, teremos uma tensão maior e mais corrente em células solares mais finas," explica Marstein.

"Nós estamos desenvolvendo células solares que são pelo menos tão eficientes quanto as atuais, mas que podem ser fabricadas com apenas um vigésimo do silício. Isto significa que o consumo de silício poderá ser reduzido em 95%," esclarece ele.

O grande problema em afinar as células solares é que uma porção muito maior da luz do Sol vai passar direto, sem gerar eletricidade.

Os dois pesquisadores então inventaram uma forma de ludibriar a luz e fazê-la ficar mais tempo em sua célula solar ultrafina.

Ao lado de cada esfera, são feitas microrrecortes assimétricos, criando um padrão repetitivo que, segundo os pesquisadores, "faz a luz andar de lado".
[Imagem: UIO/Apollon]

Luz que anda de lado

A técnica consiste em fabricar superfícies nanoestruturadas na parte posterior da célula, para domar a luz que atravessou o silício sem produzir corrente.

"Nós aumentamos a espessura aparente da célula em 25 vezes forçando a luz a ir para cima e para baixo o tempo todo," explicou o pesquisador.

Eles estão usando um material conhecido como microgotas de Uglestad, esferas plásticas muito pequenas, todas do mesmo tamanho, que criam um efeito descoberto pelo também norueguês John Ugelstad no século passado.

Ao lado de cada esfera, são feitas microrrecortes assimétricos, criando um padrão repetitivo que, segundo os pesquisadores, "faz a luz andar de lado", mantendo-a mais tempo na célula solar.

"Nós estamos agora estudando se este e outros métodos podem ser adaptados para produção em escala industrial. Temos muita fé nisso, e já estamos em discussões com vários parceiros industriais, mas ainda não podemos dar maiores detalhes," disse o Dr. Aasmund.