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Células solares invisíveis estão mais perto do que você pensa

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A melhor maneira de revestir mais superfícies com células solares? Torná-las invisíveis. Células solares transparentes que podem ser revestidas em janelas e prédios poderiam potencialmente gerar tanta energia quanto painéis solares nos telhados, de acordo com uma nova análise.

Células solares transparentes poderiam ser aplicadas em prédios, carros, e telas de celular. Permitiria que “muitas das superfícies de nosso ambiente construído fossem transformadas em conjuntos de colheita solar sem impactar sua função ou estética,” pesquisadores da Universidade do Estado de Michigan escrevem em um artigo publicado pela Nature Energy.

Os EUA tem cerca de 8 bilhões de metros quadrados de área de cobertura adequada para instalações solares convencionais. Isso é suficiente para fornecer 40% da eletricidade utilizada nos EUA. Mas fachadas de edifícios, janelas e telas são superfícies desperdiçadas.

O potencial energético de cobrir estas superfícies com células solares transparentes é enorme. Há uma estimativa de 5 bilhões a 7 bilhões de metros quadrados de superfície de vidro nos Estados Unidos. Revestindo isto com células solares poderia gerar cerca da mesma quantidade de energia que a geração dos telhados, calculam os pesquisadores.

Richard Lunt, um professor de engenharia química da MSU, e seus colegas analisaram o desenvolvimento e o potencial das duas tecnologias fotovoltaicas transparentes. Aquelas que aproveitam um amplo espectro de luz que inclui luz visível são menos transparentes e poderiam ser usadas em janelas tingidas. Lunt, entretanto, vem trabalhando em uma tecnologia quase invisível baseada em materiais orgânicos que converte apenas luz ultravioleta e quase infravermelha em eletricidade.

Dispositivos solares transparentes enfrentam uma série de desafios. Um é que os materiais orgânicos usados para as tecnologias degradam após alguns anos. Mas eles poderiam ser usados como filmes laminados que são substituídos em alguns anos, os pesquisadores sugerem.

Um desafio maior é que eles têm baixa eficiência de cerca de 5%, em comparação à eficiência de 15-18% das células solares tradicionais. Mas mesmo assim, Lunt e seus colegas estão otimistas. Eles estimam o equilíbrio de eficiência e transparência que seriam necessários para diferentes aplicações, como carros, monitores de baixa potência e fachadas de edifícios. As células solares transparentes estão fazendo progressos sólidos para atender esses requisitos, diz a equipe.

Uma conclusão importante é que a energia solar transparente é uma tecnologia que está em seu início. As tecnologias solares convencionais possuem cinco décadas de desenvolvimento, enquanto que os pesquisadores vêm trabalhando com as células transparentes há 5 anos. Lunt espera que a eficiência destes dispositivos seja triplicada. Mas mesmo que permaneça mais baixa do que a solar convencional, sua vantagem é que pode cobrir uma área muito maior. “Células solares altamente transparentes representam a onda do futuro para novas aplicações solares.”

Source: Christopher J. Traverse et al. Emergence of highly transparent photovoltaics for distributed applications. Nature Energy.

Image:Flickr/Marian

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