Descoberta de painel solar abre caminho para 'utility

Dobrar a eficiência do material 'bidimensional' torna a colheita da energia do Sol no espaço em escala economicamente viável, dizem os pesquisadores

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Uma ilustração de uma matriz de painéis solares no espaço

Cientistas descobriram como dobrar a eficiência de uma célula solar ultraleve, que eles afirmam poder ser usada para colher a energia do Sol no espaço em uma escala nunca antes vista.

Os painéis solares de última geração, construídos por uma equipe da Universidade da Pensilvânia, usam camadas mil vezes mais finas que um fio de cabelo humano, mas capazes de absorver uma quantidade comparável de luz solar às células solares disponíveis comercialmente. A extrema magreza rendeu a eles o rótulo de bidimensionais, ou 2D TMDC, pois têm apenas alguns átomos de espessura.

A capacidade de produzir mais eletricidade por peso em comparação com as células solares de silício tradicionais as torna altamente adequadas para serem enviadas ao espaço para colher a energia do Sol, de acordo com os pesquisadores.

"A alta potência específica é, na verdade, um dos maiores objetivos de qualquer tecnologia de colheita de luz ou energia baseada no espaço", disse Deep Jariwala, da Universidade da Pensilvânia.

"Isso não é importante apenas para satélites ou estações espaciais, mas também se você deseja energia solar em escala real no espaço. O número de células solares [de silício] que você precisaria enviar é tão grande que nenhum veículo espacial atualmente pode levar esses tipos de materiais lá em cima de uma forma economicamente viável."

Ao modelar a inovadora célula solar computacionalmente, o professor Jariwala e sua equipe conseguiram criar um projeto que tem o dobro da eficiência em comparação com o que havia sido demonstrado anteriormente.

Um artigo detalhando a pesquisa, intitulado 'Quão boas podem ser as células solares excitônicas 2D?', foi publicado na revista científica Device na terça-feira.

Os pesquisadores agora esperam descobrir como alcançar a produção em larga escala para o projeto.

"Acho que as pessoas estão lentamente percebendo que os TMDCs 2D são excelentes materiais fotovoltaicos, embora não para aplicações terrestres, mas para aplicações móveis, mais flexíveis, como aplicações espaciais", disse o professor Jariwala.

"O peso das células solares 2D TMDC é 100 vezes menor do que as células solares de silício ou arsenieto de gálio, então, de repente, essas células se tornam uma tecnologia muito atraente."

A Agência Espacial Européia planeja explorar a energia solar baseada no espaço por meio de seu programa Solaris

O conceito de painéis solares baseados no espaço foi teorizado pela primeira vez há mais de 50 anos, com cientistas observando que a energia do Sol pode ser convertida em micro-ondas e transmitida para estações receptoras terrestres que as convertem em eletricidade.

Tem várias vantagens sobre as configurações terrestres, pois não seriam limitadas pela cobertura de nuvens ou pelo ciclo típico do Sol.

A pesquisa acelerou nos últimos anos após vários grandes avanços e desenvolvimentos com coleta de energia solar e lançamentos de foguetes orbitais, incluindo o surgimento de empresas espaciais privadas como a SpaceX, que reduziram significativamente o custo de entrega de cargas úteis ao espaço.

No mês passado, a agência espacial japonesa JAXA anunciou que pretendia instalar os primeiros transmissores de satélite para uma fazenda solar em escala comercial no espaço até 2025.

A Agência Espacial Européia também está planejando estabelecer um programa de desenvolvimento para este recurso de energia renovável inexplorado por meio de seu programa Solaris.

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