{"id":372,"date":"2009-07-30T18:06:52","date_gmt":"2009-07-30T21:06:52","guid":{"rendered":"http:\/\/www.funcap.ce.gov.br\/2009\/07\/30\/celula-solar-mais-eficiente-ja-fabricada-atinge-50-de-eficiencia\/"},"modified":"2009-07-30T18:06:52","modified_gmt":"2009-07-30T21:06:52","slug":"celula-solar-mais-eficiente-ja-fabricada-atinge-50-de-eficiencia","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ce.gov.br\/funcap\/2009\/07\/30\/celula-solar-mais-eficiente-ja-fabricada-atinge-50-de-eficiencia\/","title":{"rendered":"C\u00e9lula solar mais eficiente j\u00e1 fabricada atinge 50% de efici\u00eancia"},"content":{"rendered":"

Da Reda\u00e7\u00e3o do Site Inova\u00e7\u00e3o Tecnol\u00f3gica <\/strong><\/p>\n

Cientistas do Laborat\u00f3rio de Energias Renov\u00e1veis do Estados Unidos propuseram uma nova estrutura de c\u00e9lula solar que, segundo seus primeiros testes, atinge uma efici\u00eancia de at\u00e9 40%, o que \u00e9 mais do que o dobro das melhores c\u00e9lulas fotovoltaicas dispon\u00edveis comercialmente. E h\u00e1 espa\u00e7o para melhorias.<\/p>\n

Processo de crescimento invertido<\/strong><\/p>\n

A t\u00e9cnica consiste em inverter o processo de crescimento do cristal fotovoltaico, al\u00e9m de uma melhoria na estrutura at\u00f4mica dos materiais usados para captar os f\u00f3tons da luz solar e liberar os el\u00e9trons para gerar a eletricidade.<\/p>\n

A faixa de energia dos f\u00f3tons solares que atingem a superf\u00edcie da Terra – entre 0 e 4 el\u00e9tron-Volt (eV) – limita o rendimento das c\u00e9lulas solares constru\u00eddas pela jun\u00e7\u00e3o de semicondutores, que n\u00e3o s\u00e3o capazes de coletar a energia dos f\u00f3tons que n\u00e3o coincidam com a sua bandgap – a diferen\u00e7a de energia entre os estados neutro e fotoexcitados.<\/p>\n

C\u00e9lulas solares multijun\u00e7\u00e3o<\/strong><\/p>\n

Essa limita\u00e7\u00e3o pode ser contornada com as c\u00e9lulas multijun\u00e7\u00e3o, sendo cada jun\u00e7\u00e3o projetada para responder a uma faixa de energia dos f\u00f3tons. O problema \u00e9 que, com a tecnologia atual, n\u00e3o se pode usar mais do que tr\u00eas jun\u00e7\u00f5es – a partir da\u00ed, a complexidade da c\u00e9lula solar come\u00e7a a derrubar sua efici\u00eancia e anular os ganhos das multijun\u00e7\u00f5es.<\/p>\n

As ligas semicondutoras conhecidas como III-V (Al,Ga,In)(As,P), formadas por combina\u00e7\u00f5es de elementos dos grupos III (alum\u00ednio, g\u00e1lio e \u00edndio) e V (ars\u00eanico e f\u00f3sforo) da tabela peri\u00f3dica, s\u00e3o os mais promissores para a constru\u00e7\u00e3o de c\u00e9lulas multijun\u00e7\u00e3o porque suas caracter\u00edsticas podem ser ajustadas variando a composi\u00e7\u00e3o de cada elemento na liga.<\/p>\n

Contudo, defeitos na estrutura at\u00f4mica dos cristais, conhecidos como deslocamentos, reduzem o desempenho da c\u00e9lula solar multijun\u00e7\u00e3o resultante. Os ganhos de efici\u00eancia obtidos com a utiliza\u00e7\u00e3o das ligas ajust\u00e1veis s\u00f3 pode ser obtido com algo pr\u00f3ximo da perfei\u00e7\u00e3o cristalina, o que \u00e9 virtualmente impratic\u00e1vel em um processo industrial em larga escala.<\/p>\n

C\u00e9lula solar invertida<\/strong><\/p>\n

Mas John F. Geisz e Daniel Friedman acreditam ter achado a solu\u00e7\u00e3o invertendo o o processo de crescimento cristalino que d\u00e1 origem \u00e0 c\u00e9lula solar.<\/p>\n

Para fabricar a c\u00e9lula solar, os cristais – as ligas semicondutoras – s\u00e3o cultivados sobre um substrato. Para se obter uma boa c\u00e9lula solar, \u00e9 necess\u00e1rio que a estrutura cristalina do semicondutor coincida com a estrutura desse substrato, reduzindo os deslocamentos. Mas, se esse processo for preciso demais, limita-se a escolha das bandgaps e tudo volta \u00e0 estaca zero.<\/p>\n

A solu\u00e7\u00e3o encontrada pelos pesquisadores foi deixar para crescer por \u00faltimo os cristais com o maior n\u00edvel de coincid\u00eancia das estruturas at\u00f4micas, reduzindo os deslocamentos e mantendo a possibilidade de escolha das bandgaps.<\/p>\n

O complicado procedimento n\u00e3o poderia receber um nome simples: os pesquisadores batizaram sua nova c\u00e9lula solar de alta efici\u00eancia de c\u00e9lula solar metam\u00f3rfica de tripla jun\u00e7\u00e3o invertida<\/p>\n

.<\/p>\n

C\u00e9lula solar mais eficiente do mundo<\/strong><\/p>\n

Os primeiros testes em escala de laborat\u00f3rio foram surpreendentes, alcan\u00e7ando 40% de efici\u00eancia. Segundo os pesquisadores, \u00e9 poss\u00edvel ainda elevar a efici\u00eancia das suas c\u00e9lulas solares invertidas para algo entre 45 e 50%, mediante o uso de materiais de maior qualidade e, eventualmente, adicionando uma quarta jun\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

A nova c\u00e9lula solar \u00e9 tecnicamente imbat\u00edvel, mas o complicado processo de fabrica\u00e7\u00e3o indica que ela n\u00e3o ser\u00e1 mais barata do que as atuais. Contudo, elas tornam-se candidatas naturais para usos onde a energia solar \u00e9 essencial, como nos sat\u00e9lites artificiais, nas sondas espaciais e nos rob\u00f4s enviados para explorar outros planetas.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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