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Pesquisadores da China desenvolvem nova célula solar revolucionária, com uma eficiência de conversão de 26,4%, um marco inédito que promete transformar o setor de energia solar e impulsionar avanços tecnológicos no segmento.
Uma equipe internacional liderada por pesquisadores do Instituto de Química da Academia Chinesa de Ciências desenvolveu um novo tipo de célula solar de alta eficiência para a geração de energia limpa. A nova célula solar da China, tandem perovskita-orgânica, pode alcançar uma conversão fotoelétrica de 26,4%, a maior eficiência para essas células solares até então, segundo Li Yongfang, acadêmico e pesquisador do instituto.
Entenda a importância da nova célula solar da China para o mercado de energia limpa
As células solares de perovskita e as células solares orgânicas representam a próxima geração de células solares. Em comparação com a célula solar de silício cristalino muito utilizada atualmente, essa nova célula solar da China para a geração de energia limpa oferece vantagens como facilidade de fabricação, leveza e capacidade de serem aplicadas em dispositivos flexíveis.
Esses recursos representam perspectivas significativas de aplicação em áreas como energia limpa portátil, energia fotovoltaica integrada em edifícios e energia fotovoltaica interna.
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A nova célula solar da China utiliza materiais de perovskita de banda larga para absorver a luz solar de comprimento de onda curto e a camada ativa orgânica de banda estreita para absorver a luz solar de comprimento de onda longo no infravermelho próximo, afirma Li. Ele acrescentou que essa combinação expande significativamente o espectro solar utilizável e aumenta efetivamente a eficiência de conversão de energia limpa do dispositivo.
Mercado de energia limpa se expande significativamente e desenvolve novas tecnologias
Além desta nova célula solar da China, chamada de tandem perovskita-orgânica, cientistas norte-americanos desenvolvem uma célula que é capaz de converter a luz solar direta em energia com eficiência de 44,5%. Isso a torna, potencialmente, a célula solar de silício mais eficiente do mundo, pelo menos entre as disponíveis no mercado atualmente.
Os modelos atuais só convertem eletricidade com uma eficiência de aproximadamente 26%, no máximo. Para se ter uma ideia, a célula solar com maior eficiência do Brasil apresenta 17,3% de aproveitamento.
O impressionante produto desenvolvido agora na Universidade George Washington usa painéis fotovoltaicos concentradores (CPV) que empregam lentes para concentrar a luz solar em minúsculas células solares. A nova célula solar funciona como uma peneira para a luz solar, tendo materiais especializados em cada camada capazes de absorver a energia.
Segundo o Dr. Matthew Lumb, principal autor do estudo e cientista de pesquisa da GW School of Engineering e Applied Science, o novo dispositivo é capaz de desbloquear a energia limpa armazenada nos fótons de longa duração, perdidos nas células solares convencionais e, desta forma, fornece um caminho para a realização da célula solar de multi-junção final.
Para isso, o produto usa materiais que geralmente são encontrados em aplicações para laser e fotodetectores infravermelhos.
Nova célula solar de perovskita de Oxford
Um décimo do comprometimento de um fio de cabelo humano é a espessura das novas células de perovskita que estão sendo testados no Reino Unido. Seus criadores acreditam que um dia cobrirão todos os tipos de edifícios e objetos, eliminando a necessidade de painéis solares convencionais.
Resumidamente, uma equipe de físicos da Universidade de Oxford desenvolveu uma película ultrafina que pode converter a luz solar em uma quantidade impressionante de energia limpa.
O material à base de perovskita é tão fino e flexível que pode ser aplicado como revestimento em praticamente qualquer edifício ou objeto do dia a dia, como mochilas, carros e telefones celulares.
Com pouco mais de um mícron de espessura, a nova célula de perovskita desenvolvido por Shuaifeng Hu e colegas do Departamento de Física de Oxford é 150 vezes mais fino que um wafer de silício.
Para que isso fosse possível, eles inventaram uma nova técnica que empilha múltiplas camadas de material absorvente de luz em uma única célula fotovoltaica. Desta forma, cada célula captura uma faixa mais ampla do espectro de luz.
