Estudo da FCT NOVA e da Universidade de York desenvolve solução para generalizar o uso da energia solar

08-10-2020

A FCT NOVA em cooperação com a Universidade de York, Inglaterra, revela que um novo desenho das células solares, através de padrões axadrezados, aumenta em 125% a capacidade de absorver luz. O resultado desta investigação reside na possibilidade de aumentar o uso da energia solar.

O estudo, desenvolvido no CENIMAT, investigou o impacto de diferentes estruturas superficiais na absorção de luz em células solares, que quando acopladas formam os painéis solares. Os investigadores da FCT NOVA e da Universidade de York consideram que este novo desenho das células solares pode levar à produção de células solares mais finas, leves e flexíveis, que podem fornecer energia a mais habitações e ser utilizadas num maior leque de produtos.

Os cientistas descobriram que um desenho axadrezado melhora a difração, o que aumenta a probabilidade da luz ser absorvida, criando assim mais eletricidade. Esta é uma nova solução para o setor energético, que está constantemente à procura formas de aumentar a absorção de luz em células solares com materiais leves, que podem ser usados em variados produtos, desde telhas solares até velas de barcos e equipamento de campismo.

O silício de grau solar – usado para criar as células – requer processos de fabrico de elevado consumo energético, sendo que a criação de células solares mais finas e a estruturação da sua superfície podem tornar o processo mais barato e sustentável.

Segundo Christian Schuster, do Departamento de Física da Universidade de York: “Encontrámos um truque simples para fortalecer a absorção de células solares finas. As investigações mostram que a nossa ideia rivaliza com os ganhos de absorção obtidos por desenhos bem mais sofisticados – além de que permite mais absorção em profundidade no interior da célula e menos na superfície estruturada. O nosso conceito de desenho vai de encontro a todos os aspetos relevantes de aprisionamento de luz em células solares, abrindo caminho para estruturas de difração simples, práticas, e no entanto excepcionais, com potencial impacto para além de aplicações fotónicas. Este desenho tem potencial para permitir a integração de células solares em materiais mais finos e flexíveis, e assim criar mais oportunidades para usar energia solar em mais produtos.”

O estudo sugere que este conceito pode impactar não só nos setores de células solares e LEDs, mas também em diversas aplicações como barreiras acústicas, painéis quebra-vento, superfícies antiderrapantes, biosensores e arrefecimento atómico.

Christian Schuster acrescenta: “Em princípio poderíamos fornecer dez vezes mais potência solar com a mesma quantidade de material absorsor: células solares dez vezes mais finas permitiríam uma rápida expansão do fotovoltaico, aumentaríam a produção de eletricidade solar, e reduziríam enormemente a nossa pegada carbónica. De facto, como o refinamento do silício é um processo tão energeticamente intensivo, células de silício dez vezes mais finas não só reduziríam a necessidade de refinarias mas também custaríam muito menos, potenciando assim a nossa transição para uma economia verde.”

O estudo, recentemente publicado no conceituado jornal Optica, pode ser lido aqui.

Na imprensa

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