Nova célula solar “tandem” quebra recorde mundial

Pesquisadores da Arábia Saudita acabaram de quebrar um recorde que eles mesmos estabeleceram há apenas dois meses: uma célula solar em tandem com uma eficiência inédita de 33,7%.

O desafio: As células solares fotovoltaicas absorvem a luz e a convertem em eletricidade. Você encontrará dezenas deles no painel solar médio, e é provável que sejam feitos de silício, porque dura muito tempo e é relativamente barato.

As células solares de silício não são muito eficientes - a maioria das células de silício comerciais converte apenas 18-22% da energia solar que as atinge em eletricidade. Isso significa que você precisa de mais células e mais painéis, aumentando o custo e a manutenção do sistema.

"Esperamos que nossa nova conquista contribua para acelerar a transição para a energia verde."

A ideia: Para melhorar a eficiência das células solares, alguns pesquisadores estão combinando o silício com outro material. Em dezembro de 2022, por exemplo, uma equipe da Alemanha revelou uma célula solar composta pelo silício padrão com uma camada do mineral perovskita por cima.

Enquanto a camada de silício absorveu e converteu principalmente a luz infravermelha em eletricidade, a camada de perovskita fez o mesmo com a luz visível. Como resultado, a célula solar "tandem" foi capaz de atingir uma eficiência recorde de 32,5%.

O que há de novo?Em 30 de maio, Erkan Aydin, cientista pesquisador da Universidade de Ciência e Tecnologia King Abdullah (KAUST) na Arábia Saudita, anunciou a criação de uma célula solar em tandem que alcançou 33,7% de eficiência.

Isso quebra o atual recorde mundial de 33,2%, que os mesmos pesquisadores da KAUST estabeleceram em abril de 2023.

"Em dois meses, estabelecemos um novo recorde mundial para células solares tandem de perovskita/silício — de novo!" escreveu Aydin em um post no LinkedIn. "Esperamos que nossa nova conquista contribua para acelerar a transição para a energia verde."

Caixa preta:A célula solar em tandem da KAUST foi certificada pela European Solar Test Installation, um laboratório de pesquisa que verifica o desempenho da tecnologia solar para a União Europeia, por isso sabemos que suas reivindicações de eficiência são válidas.

No entanto, os pesquisadores não revelaram nada sobre como conseguiram espremer esse pouco extra de eletricidade das células.

Quando eles quebraram o recorde em abril, eles notaram que a parte de silício da célula era texturizada - isso ajudou a melhorar a eficiência em outras células solares em tandem, então eles podem ter adotado a mesma abordagem com a nova célula, mas ainda não saiba com certeza se é esse o caso.

Olhando para frente:Criar células solares que podem quebrar recordes de eficiência no laboratório é uma coisa – alcançar as mesmas eficiências com células solares que podem fazer a diferença no mundo real é outra.

As próximas etapas da equipe KAUST provavelmente envolverão o desenvolvimento de versões maiores de sua célula solar em tandem. A célula atual tem pouco mais de um centímetro quadrado, mas as células usadas em painéis solares padrão geralmente têm cerca de 240 cm2.

A KAUST agora precisa provar que sua célula solar tandem pode fazer a diferença no mundo real.

Aproximadamente 1.200 dessas células solares de silício padrão são necessárias para produzir eletricidade suficiente para uma casa média, então, mesmo que a célula da KAUST seja mais eficiente do que qualquer outra célula solar tandem de perovskita/silício, ainda precisaríamos de muitas delas para fazer qualquer uma espécie de abalo nas necessidades de energia do mundo.

Isso significa que a KAUST não só precisa ser capaz de aumentar suas células, mas também fabricá-las em escala e a um preço competitivo.

Os compradores também esperam que seus painéis solares durem pelo menos 20 anos, mas as células baseadas em perovskita tendem a se degradar mais rapidamente do que as de silício - garantir que sua célula solar tandem possa suportar condições ambientais por anos será outro objetivo importante para a equipe KAUST.

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