A corrida pela eficiência continua entre os fabricantes de tecnologia solar. Atualmente, o recorde de célula de silício mais eficiente do mundo vai para Longi. No entanto, os consumidores ainda terão que esperar antes de ver este sistema no mercado.
Em abril passado, o fabricante chinês Longi anunciou que havia quebrado um novo recorde de eficiência para uma célula solar de silício. Rendimento anunciado: 27,81%, verificado pelo Instituto Alemão de Pesquisa em Energia Solar em Hamelin.
Para ir mais longe
Esta tecnologia chinesa de painel solar quebra o recorde mundial de eficiência
A marca deu muito pouca informação técnica sobre a tecnologia utilizada para atingir este nível de desempenho. Foi apenas recentemente, através de um artigo publicado na revista Naturezaque os pesquisadores forneceram os detalhes relativos a esta célula.
Fator de preenchimento aprimorado para melhor desempenho
Para alcançar uma eficiência tão elevada, os pesquisadores analisaram um parâmetro chamado “fator de preenchimento”. Isso mede a eficiência de uma célula solar na conversão de luz em eletricidade utilizável. Um fator baixo indica que a eletricidade produzida encontra obstáculos para circular dentro da célula.
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Então, para melhorá-lo, a equipe afirma ter utilizado um laser para cristalizar o material dos contatos traseiros, responsáveis por coletar a corrente. Esta técnica permitiu criar caminhos condutores mais rápidos e eficientes, facilitando assim o fluxo de eletricidade dentro da célula.
Os pesquisadores também otimizaram as bordas das células que geralmente constituem áreas de perdas significativas. Eles introduziram uma tecnologia chamada “iPET”, o que reforça a estabilidade e a eficiência da célula.
Graças a estas técnicas, a célula solar alcançou um fator de preenchimento excepcional de 87,55%, um recorde na área.
Esta nova tecnologia será comercializada em breve?
Hoje, as melhores células solares disponíveis no mercado têm uma eficiência em torno de 26%. No curto prazo, o novo recorde de Longi não mudará nada. Com efeito, o rendimento de 27,81% só foi alcançado em condições de laboratório, o que significa que o produto ainda está longe de ser comercializado.
No entanto, os investigadores conceberam esta tecnologia com uma perspectiva industrial desde o início. As próximas etapas do seu trabalho também terão como objetivo adaptar a célula à produção em larga escala. Concretamente, trabalharão para reduzir a resistência que retarda a passagem da eletricidade, otimizando os contatos elétricos. O processo a laser também será melhorado para facilitar uma produção em massa mais eficiente.
Rumo a células cada vez mais eficientes
Com este novo recorde de eficiência, Longi (que reivindica o seu 17º recorde mundial na área) está cada vez mais perto do limite físico de eficiência. Na verdade, as células solares de silício têm um teto teórico. Para a chamada tecnologia de “junção única”, este limite, conhecido como Shockley-Queisser, é fixado em 33,7%. Na prática, o rendimento máximo alcançado poderá rondar os 30%.
Para ultrapassar estes valores, os investigadores recorrem cada vez mais à tecnologia tandem, conhecida como “junção múltipla”. Consiste em empilhar várias camadas de materiais semicondutores na mesma célula, na maioria das vezes silício e perovskita.
Este ano, Longi chegou a anunciar um recorde de 33,9% graças a esta técnica, ultrapassando assim pela primeira vez o famoso limite Shockley-Queisser.