Painel Solar com 130% de Eficiência – É possível?

Quando falamos que o mercado de energia solar fotovoltaica é ainda muito jovem no mundo e com uma longa caminhada de desenvolvimento tecnológico, não estamos mentindo. Uma célula fotovoltaica que atinja uma eficiência de 100% já é um sonho. E se disséssemos ser possível atingir 130% de eficiência? É isso mesmo que você está lendo: CENTO E TRINTA PORCENTO. Pesquisadores da Universidade Aalto, na Finlândia, conseguiram este feito.

Eles desenvolveram uma célula fotovoltaica de silício negro que excedeu o limite de 100% de eficiência. Na teoria, acreditava-se que 100% era o máximo possível em termos de eficiência quântica externa.

Para quem não sabe, a eficiência quântica externa de um dispositivo é de 100% quando cada fóton captado gera um elétron para o circuito externo. Uma eficiência de 130% significa que cada fóton captado gera aproximadamente 1,3 elétrons.

"Quando vimos os resultados, mal podíamos acreditar em nossos olhos. Imediatamente quisemos verificar os resultados por medições independentes," relata a professora Hele Savin.

As aferições independentes foram realizadas pela Agência Nacional de Metrologia da Alemanha (PTB). "Depois de ver os resultados, percebi imediatamente que este é um avanço significativo e, ao mesmo tempo, um avanço muito bem-vindo para nós, metrologistas que sonhamos com sensitividades mais altas," disse Lutz Werner, responsável pelas medições.

A alta eficiência quântica externa acontece porque os portadores de carga se multiplicam dentro das nanoestruturas de silício negro num processo induzido por fótons de alta energia. Este fenômeno nunca tinha sido observado em dispositivos reais, pois é comum que haja perdas elétricas e ópticas nos materiais, reduzindo o número de elétrons para medição.

O princípio científico pode parecer uma pouco complexo, então vamos ao que importa: na prática, essa eficiência recorde de 130% significa que o desempenho de qualquer dispositivo fotovoltaico pode ser drasticamente melhorado.

"Nossos detectores estão ganhando muita atração no momento, especialmente em biotecnologia e monitoramento de processos industriais," contou o professor Mikko Juntunen, que está liderando o esforço para criar uma empresa subsidiária da Universidade Aalto para comercializar as novas células fotovoltaicas.

Fiquemos de olho e na torcida pelos avanços do setor, que serão importantes para a economia mundial e na luta pela redução das emissões de gases de efeito estufa no mundo.

Adaptado de:

SITE INOVAÇÃO TECNOLÓGICA. Célula fotovoltaica de silício negro supera o limite de 100% de eficiência. 20/08/2020. Online. Disponível em www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=celula-fotovoltaica-silicio-negro-supera-limite-100-eficiencia. Capturado em 02/10/2020.

Fonte original:

Artigo: Black-silicon ultraviolet photodiodes achieve external quantum efficiency above 130%

Autores: M. Garin, J. Heinonen, L. Werner, T. P. Pasanen, V. Vähänissi, A. Haarahiltunen, M. Juntunen, H. Savin

Revista: Physical Review Letters

Link: https://arxiv.org/abs/1907.1339

Foto Principal: http://image-sensors-world.blogspot.com/2015/09/black-silicon-presentation.html