Esqueça o silício. Este material poderia ser uma mudança de jogo para a energia solar

Oxford, UK(CNN Business) A energia solar está preparada para o que poderia ser a sua maior transformação em mais de meio século.

Um grupo de materiais chamados perovskites estão sendo usados para criar a próxima geração de painéis solares, que poderiam eventualmente ser duas vezes mais eficientes que os modelos atuais, e flexíveis o suficiente para envolver edifícios inteiros.

A primeira célula solar capaz de alimentar equipamentos elétricos do dia-a-dia foi feita nos anos 50 no Bell Labs em Nova Jersey. Na época, os painéis à base de silicone eram extremamente caros e convertiam apenas 6% da luz solar em electricidade.

Desde então, os custos baixaram drasticamente e as células solares de silício de hoje em dia podem transformar até 22% da luz solar em energia. Mas elas estão quase no máximo em termos de eficiência. Agora, os perovskites oferecem o potencial para aumentos dramáticos na produção de energia e, em última análise, poderiam substituir completamente o silício.

Pesquisadores da Oxford PV, uma empresa expulsa da Universidade de Oxford, fizeram um grande avanço em 2018. Ao revestir silício com perovskite, eles alcançaram 28% de eficiência. A empresa acredita que pode eventualmente atingir 40%, ou mais.

Aumentar a eficiência da célula solar permitirá às instalações bombear mais energia com menos painéis, reduzindo custos e a quantidade de terra, mão-de-obra e equipamentos necessários para operá-los.

“Se queremos que toda a nova geração de energia seja solar fotovoltaica, então precisamos continuar baixando o preço”, diz Henry Snaith, professor de física da Universidade de Oxford e co-fundador da Oxford PV, à CNN Business. “Uma maneira de fazer isso é continuar a aumentar a eficiência ou a potência do módulo, e é aqui que os perovskites realmente entram em jogo”

Potencial solar

Perovskite foi descoberto em 1839. Oxford PV usa uma versão sintética, feita de materiais baratos que são abundantes na crosta terrestre, enquanto outras empresas usam variações do mineral original, coletivamente chamados perovskites.

Além de melhorar a eficiência solar, eles funcionam melhor do que o silício na sombra, em dias nublados ou mesmo dentro de casa. Os perovskites podem ser impressos usando uma impressora a jacto de tinta e podem ser tão finos como papel de parede.

Henry Snaith, esquerda, e Christopher Case, da empresa britânica Oxford PV, que está trabalhando com perovskite para gerar energia solar. Case diz que o material é “o desenvolvimento mais significativo da energia solar fotovoltaica em 65 anos”.

Um tubo de material perovskite da Oxford PV, que é sintetizado a partir de materiais que são abundantes na crosta terrestre.

Porque as células solares perovskite funcionam melhor do que o silício em condições de pouca luz, a Saule Technologies, com sede na Polónia, diz que as células semi-transparentes podem ser revestidas em edifícios em áreas construídas, como nesta renderização.

A equipe da Saule Technologies com seu material perovskite altamente flexível.

À medida que a tecnologia se desenvolve, o perovskite pode ser impresso em rolos flexíveis, e enrolado em edifícios.

A Saule prevê que as células solares de perovskite poderiam eventualmente ser integradas em mobiliário urbano, onde poderiam alimentar as luzes da rua e carregar dispositivos electrónicos.

Saule Technologies usa uma impressora a jacto de tinta para fazer as suas células solares perovskite.

O seu peso leve significa que têm potencial para serem instaladas em telhados mais facilmente do que os painéis de silicone.

A Swift Solar, sediada na Califórnia, está a trabalhar na incorporação do seu material perovskite em telhas de asfalto, como nesta renderização, que são utilizadas para telhados.

Diz que a tecnologia perovskite poderia eventualmente ser incorporada em carros e aviões.

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Oxford PV espera que o perovskite substitua o silício por completo.

“Nas próximas décadas, os revestimentos solares all-perovskite prometem aumentar ainda mais a eficiência, reduzir o peso e o custo de transporte do equipamento solar”, diz Varun Sivaram, especialista em energia e autor de “Taming the Sun”: Innovations to Harness Solar Energy and Power the Planet”, que trabalhou com Snaith enquanto estudava em Oxford.

Ele diz que à medida que a tecnologia se desenvolve, o perovskite pode ser pulverizado ou enrolado em superfícies flexíveis. Revestimentos solares semitransparentes poderiam até mesmo ser enrolados ao redor de edifícios inteiros.

Oxford PV pretende começar a produzir células feitas de perovskite em silício no início do próximo ano numa nova fábrica construída propositadamente em Brandenburg, Alemanha. Estima-se que os painéis feitos a partir das células poderão poupar aos proprietários até $1,000 na compra e instalação do sistema solar médio.

Outras empresas que trabalham com perovskite incluem a Saule Technologies, sediada em Varsóvia, que obteve financiamento de 10 milhões de euros (11,7 milhões de dólares) da empresa polaca de energia fotovoltaica Columbus Energy.

No mês passado, a nova fábrica da Saule Technologies em Varsóvia começou a imprimir células solares de perovskite utilizando impressoras a jacto de tinta. No início do próximo ano, começará a fornecer a empresa sueca de construção Skanska Group, que diz querer ser a primeira desenvolvedora a anexar células solares impressas à fachada de um edifício em escala comercial.

“Está preparada para ser uma mudança de jogo no sector da energia, porque funciona em todas as condições de iluminação”, diz Olga Malinkiewicz, co-fundadora da Saule Technologies. “Você pode torná-lo flexível. É um material maravilhoso”. Os arquitectos vão adorá-lo.”