As placas solares fotovoltaicas de silício revolucionaram o setor elétrico mundial. A próxima geração de células fotovoltaicas promete novos patamares de eficiência, extraindo ao máximo as energia solar e evitando desperdícios.
A primeira geração de placas fotovoltaicas
A primeiras placas solares comerciais foram lançadas na década de 1950 pela empresa Bell Labs nos EUA. Na época, essas placas alcançavam 6% de eficiência e preços proibitivos. Contudo, a corrida espacial entre as superpotências, EUA e URSS, impulsionaram o mercado de placas solares para o uso nos satélites.
Paulatinamente, os preços diminuíram, a eficiência aumentou para 17-20% e as aplicações se multiplicaram. No entanto, todo esse avanço foi baseada na mesma tecnologia: duas camadas de silício aditivados e semicondutores, absorvem a luz e geram eletricidade.
As fazendas solares da SUNWISE utilizam células fotovoltaicas da geração 1,5. As placas bi-faciais com capacidade de geração de eletricidade a partir da iluminação incidente de ambos os lados das placas solares. A aplicação das placas solares possibilitam ganhos de 20-30% de eficiência sobre as placas tradicionais.
Outra tecnologia adotada em outras fazendas da SUNWISE é o rastreamento através de trackers para as placas convencionais, que também possibilitam ganhos de eficiência nas suas fazendas solares de maior porte.
A nova geração 2.0 da energia solar
Cientistas apontam que um modo de aumentar a eficiência é adicionar camadas para capturar as diferentes partes do espectro solar. Novos satélites já estão testando essas novas placas que adotam outros materiais semicondutores, tais como: alumínio, fósforo, arsênico e outras ligas. Em testes de laboratório, a eficiência atinge marcas recordes de 47.1%. A expectativa dos cientistas é que a tecnologia possa atingir níveis de eficiência superiores a 50%.
Outra tecnologia promissora são as células solares perovskites, que atingiram o nível de eficiência de 28%. Os engenheiros pesquisadores acreditam que podem chegar até cerca de 35%. Uma vantagem dessa abordagem é a manutenção dos processos industriais atuais. Dessa forma, as instalações de manufatura podem adequar seus processos produtivos mais rapidamente e com menor requisitos de investimentos. Além disso, uma nova fábrica na Alemanha está sendo construída, adotará esse modelo e deverá chegar ao mercado no próximo ano.
Como será essa transição geracional?
Apesar das incertezas relacionadas ao potencial competitivo das novas placas solares para substituir as tradicionais placas de silício, há muita expectativa sobre como os ganhos de eficiência podem impulsionar maiores participações da fonte solar na matriz elétrica global. A substituição deve seguir uma rota evolutiva e começar por aplicações singulares. Por exemplo, as células fotovoltaicas perovskites trabalham bem em áreas com baixa intensidade de iluminação, abrindo espaço para novas aplicações no interior dos prédios e residências. Mesmo só considerando a iluminação artificial, bem inferior a luz solar, essas células perovskites atingiram eficiência de 22.6% e abasteceram pequenos aparelhos elétricos, tais como sensores wireless e unidades de controle remoto, que normalmente requerem pilhas ou baterias.
O uso de iluminação artificial para gerar eletricidade pode parecer estranho inicialmente. Contudo, esse reaproveitamento da energia elétrica é cada vez mais imperativo. Eliminar todo o desperdício será mandatório. O crescimento da internet das coisas, que se baseia em sensores e controles sem fio, permitirá que as diversas máquinas e equipamentos elétricos conversem entre si, efetuem transações automáticas e facilitem ainda mais a vida das pessoas. O futuro será ainda melhor se não precisarmos ter que trocar as pilhas desses sensores e controles todos os meses.
