As últimas pesquisas sobre painéis fotovoltaicos

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

O silício cristalino é o material semicondutor mais utilizado em painéis solares. No entanto, sua eficiência está muito abaixo do limite teórico. Por isso, pesquisadores começaram a se concentrar no desenvolvimento de painéis fotovoltaicos cristalinos avançados. O Laboratório Nacional de Energia Renovável (NHL) está atualmente se concentrando no desenvolvimento de materiais multijunção III-V, com níveis de eficiência esperados de até 30%.

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

Perovskitas podem ser combinadas com materiais de silício para criar uma célula solar eficaz e durável. Células solares de cristal de perovskita podem ser 20% mais eficientes que as de silício. Materiais como perovskita e Si-PV também apresentaram níveis recordes de eficiência, de até 28%. Além disso, pesquisadores desenvolveram uma tecnologia bifacial que permite que as células solares coletem energia de ambos os lados do painel. Isso é particularmente benéfico para aplicações comerciais, pois economiza 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 ajudar a tornar as células solares mais econômicas e a criar painéis menos suscetíveis a danos.

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

Além disso, pesquisadores também estão trabalhando em novos métodos de captação de 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 Stanford.

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 do painel é limitada. A temperatura das células pode aumentar para mais de 25°C em um telhado escuro. As células também podem ser resfriadas por água, o que as torna mais eficientes.

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

As pesquisas mais recentes sobre painéis fotovoltaicos concentram-se no desenvolvimento de tecnologias mais eficientes, menos dispendiosas e mais duráveis. Esses esforços de pesquisa estão sendo realizados por uma ampla gama de 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.