As pesquisas mais recentes sobre painéis fotovoltaicos

Atualmente, os pesquisadores trabalham em três áreas principais de pesquisa fotovoltaica: silício cristalino, perovskitas e células solares flexíveis. As três áreas são complementares entre si e têm o potencial de tornar a tecnologia fotovoltaica ainda mais eficiente.

O silício cristalino é o material semicondutor mais comumente usado em painéis solares. No entanto, sua eficiência está muito abaixo do limite teórico. Portanto, pesquisadores começaram a se concentrar no desenvolvimento de células fotovoltaicas cristalinas avançadas. O Laboratório Nacional de Energia Renovável (NREL) está atualmente focado no desenvolvimento de materiais de múltiplas junções III-V, que devem atingir níveis de eficiência de até 30%.

As perovskitas são um tipo relativamente novo de célula solar que recentemente se mostraram eficazes e eficientes. Esses materiais também são chamados de "complexos fotossintéticos". Eles têm sido usados ​​para aumentar a eficiência das células solares e espera-se que sejam comercializados nos próximos anos. Comparadas ao silício, as perovskitas são relativamente baratas e têm uma ampla gama de aplicações potenciais.

As perovskitas podem ser combinadas com materiais de silício para criar uma célula solar eficaz e durável. As células solares de cristal de perovskita podem ser 20% mais eficientes do que as de silício. Materiais fotovoltaicos de perovskita e silício também apresentaram níveis de eficiência recordes de até 28%. Além disso, pesquisadores desenvolveram uma tecnologia bifacial que permite que as células solares captem energia de ambos os lados do painel. Isso é particularmente benéfico para aplicações comerciais, pois reduz os custos de instalação.

Além das perovskitas, os pesquisadores também estão explorando materiais que podem atuar como portadores de carga ou absorvedores de luz. Esses materiais também podem contribuir para tornar as células solares mais econômicas e para a criação de painéis menos suscetíveis a danos.

Pesquisadores estão trabalhando na criação de uma célula solar de perovskita em tandem extremamente eficiente. A expectativa é que essa célula seja comercializada nos próximos anos. Os pesquisadores estão colaborando com o Departamento de Energia dos EUA e a Fundação Nacional de Ciência.

Além disso, pesquisadores também estão trabalhando em novos métodos para aproveitar a energia solar no escuro. Esses métodos incluem a destilação solar, que utiliza o calor do painel para purificar a água. Essas técnicas estão sendo testadas na Universidade de Stanford.

Os pesquisadores também estão investigando o uso de dispositivos fotovoltaicos termorradiativos. Esses dispositivos utilizam o calor do painel para gerar eletricidade à noite. Essa tecnologia pode ser particularmente útil em climas frios, onde a eficiência dos painéis é limitada. A temperatura das células pode aumentar para mais de 25 °C em um telhado escuro. As células também podem ser resfriadas com água, o que as torna mais eficientes.

Esses pesquisadores também descobriram recentemente o uso de células solares flexíveis. Esses painéis podem suportar a submersão em água e são extremamente leves. Eles também são capazes de resistir a serem atropelados por um carro. Sua pesquisa é apoiada pelo Programa Solar Frontiers da Aliança Eni-MIT. Eles também conseguiram desenvolver um novo método para testar células fotovoltaicas.

As pesquisas mais recentes sobre painéis fotovoltaicos estão focadas no desenvolvimento de tecnologias mais eficientes, menos dispendiosas e mais duráveis. Esses esforços de pesquisa estão sendo realizados por diversos grupos nos Estados Unidos e em todo o mundo. As tecnologias mais promissoras incluem células solares de película fina de segunda geração e células solares flexíveis.