Revolução em Estugarda: Como as células solares de perovskita estão a moldar o futuro energético!

Revolução em Estugarda: Como as células solares de perovskita estão a moldar o futuro energético!

Afshan Jamshaid, pesquisador de pós-doutorado do Paquistão, e Asfaw Assegde, pesquisador da Etiópia, trabalham no Instituto de Energia Fotovoltaica (ipv) da Universidade de Stuttgart. Este instituto é conhecido por seu papel de liderança no desenvolvimento da tecnologia fotovoltaica. Assegde é especializada em melhoria da estabilidade de células solares de perovskita e engenharia de composição e tem como objetivo desenvolver células solares inorgânicas transparentes que servirão como janelas em residências no futuro. Ele cresceu numa área sem eletricidade e sabe o quão valiosa a energia solar pode ser, especialmente em regiões com pouco acesso à eletricidade.

Assegde também enfatiza a importância de a Alemanha oferecer instrumentos e instalações científicas de alta qualidade. Ele planeia regressar à Etiópia na próxima década para construir um centro de investigação em energias renováveis. Ele também quer fundar uma start-up para colocar em prática os resultados de sua pesquisa. Estugarda, conhecida pela sua combinação de vida urbana e natureza, oferece-lhe a inspiração de que necessita, sobretudo graças à sua proximidade com a Floresta Negra e à disponibilidade de comida halal.

A tecnologia chave: células solares de perovskita

As células solares de perovskita são consideradas uma tecnologia chave para a transição energética. Desde 2009, aumentaram a sua eficiência de apenas 3% para mais de 31%, sublinhando o seu potencial como solução sustentável para a energia solar. Sua singularidade reside na estrutura cristalina, que combina componentes orgânicos e inorgânicos. Esta tecnologia permite uma elevada flexibilidade e uma composição de materiais versátil, que oferece vantagens decisivas em relação às células solares tradicionais.

O Departamento de Energia dos EUA (DOE) apoia projetos de pesquisa e desenvolvimento para aumentar a eficiência e a vida útil das células solares de perovskita de iodetos metálicos. O objetivo é acelerar a comercialização desta tecnologia e reduzir significativamente os custos de produção. As perovskitas representam o principal material de absorção ou “camada ativa” nessas células solares, o que significa que absorvem luz e, assim, excitam partículas carregadas que produzem energia elétrica.

Comparação com células solares tradicionais

• Wirkungsgrad: Perowskit bis zu 25%, traditionelle etwa 15-20%
• Produktionskosten: Perowskit deutlich günstiger
• Flexibilität: Perowskit sehr hoch, traditionelle begrenzt

As vantagens das células solares de perovskita não podem ser ignoradas: elas oferecem maior eficiência e desempenho, custos de produção significativamente mais baixos e uma ampla gama de aplicações, desde dispositivos vestíveis até soluções arquitetônicas. No entanto, enfrentam desafios como a estabilidade a longo prazo e a sensibilidade a ambientes húmidos. Também existem preocupações sobre a toxicidade de certos materiais.

Desenvolvimentos recentes mostram que empresas como Oxford PV, CubicPV e Saule Technologies estão trabalhando em avanços na tecnologia. Os projetos-piloto já demonstram o potencial para aplicações comerciais. SolarOnline prevê que o tamanho do mercado de células solares de perovskita pode aumentar de US$ 301,3 milhões em 2023 para mais de US$ 15 bilhões até 2031, registrando um CAGR de 64,61%.

A investigação sobre a tecnologia da perovskita poderá não só revolucionar a energia solar, mas também dar um contributo decisivo para a redução das emissões de CO₂. Os consumidores podem esperar uma maior eficiência de custos e um melhor rendimento energético. O Departamento de Energia dos EUA está optimista quanto à integração desta tecnologia nos sistemas existentes, o que poderá mudar permanentemente o mix energético global.