Células solares de perovskita: O futuro da geração de energia no espaço!

Células solares de perovskita: O futuro da geração de energia no espaço!

O espaço desempenha um papel crucial na vida na Terra. Ele permite que a vida cotidiana corra bem por meio de GPS, satélites meteorológicos e de televisão. No entanto, estes satélites dependem de uma fonte de energia confiável para operar e são alimentados principalmente por células solares. As viagens espaciais e as missões terrestres dependem fortemente do fornecimento de eletricidade. No entanto, a radiação espacial representa uma ameaça significativa às células solares, causando defeitos microscópicos na rede semicondutora. Neste contexto, um grupo júnior da Universidade de Potsdam está a desenvolver células solares flexíveis feitas a partir do material inovador perovskita, que podem reparar-se a si próprias.

A característica especial das células solares de perovskita é que, após o dano, os defeitos da rede “curam” automaticamente usando íons móveis na rede flexível. Esta nova propriedade poderá revolucionar o uso de células solares no espaço e fornecer uma fonte estável de energia para futuras missões. Ao desenvolver esta tecnologia, o foco não está apenas nas aplicações no espaço, mas também na sua eficiência na Terra. As células solares de perovskita já excedem a eficiência das células solares de silício tradicionais e oferecem vantagens notáveis: são mais finas, mais leves e têm uma pegada de carbono menor.

O futuro da energia solar

As possibilidades de utilização de células solares de perovskita são promissoras. Filmes movidos a energia solar poderiam ser lançados no espaço para gerar energia para os astronautas na Estação Espacial Internacional e para futuras cidades na Lua ou em Marte. Esta inovação poderia reduzir significativamente o peso e os custos de lançamento das missões espaciais. Também estão sendo desenvolvidos conceitos que permitem a transferência de energia para a Terra por meio de microondas, o que aumenta ainda mais o potencial das células solares no espaço.

Paralelamente à evolução no espaço, a energia solar na Terra cresceu significativamente nos últimos anos. De acordo com um relatório da Utopia, a energia solar tornou-se a forma de energia mais barata do mundo. Marcos significativos foram alcançados apenas na Alemanha no início de 2023. Ultrapassar a marca de 100 GW, um novo recorde de feed-in de 45 GW em 18 de março e mais de cinco milhões de sistemas solares são pontos de grande interesse. No entanto, a expansão da energia solar nem sempre ocorreu sem contratempos. Após uma fase de estagnação entre 2013 e 2018, desencadeada por cortes de financiamento, a expansão voltou a ganhar velocidade sob o comando do Ministro Federal da Economia, Robert Habeck.

Avanços e desafios tecnológicos

Um declínio significativo no custo de produção de energia solar – de 50 cêntimos em 2000 para menos de quatro cêntimos hoje – estimulou ainda mais o mercado. Uma parcela significativa de 38% da energia solar alemã vem das residências. O que é particularmente digno de nota é o crescimento contínuo dos sistemas solares de varanda, que actualmente contribuem apenas com pouco menos de 1% da electricidade total. Os críticos, porém, alertam para uma possível superprodução em dias ensolarados e ventosos, o que pode levar a preços negativos da eletricidade.

A remuneração determinada pelo Estado para os operadores de sistemas solares e eólicos causou custos de 18,5 mil milhões de euros em 2024. Embora as remunerações elevadas se apliquem principalmente aos sistemas mais antigos, é reconhecida a necessidade de expandir o armazenamento de electricidade e a rede eléctrica europeia, a fim de gerir de forma eficiente a crescente produção de energia solar. A Alemanha continua a ser um local líder na investigação solar, com o Instituto Fraunhofer a desempenhar um papel central. Já está claro que as células solares de perovskita poderiam inaugurar uma nova era na história da energia solar porque são econômicas e eficientes.

Além disso, estão em curso trabalhos de investigação sobre novas aplicações para a energia solar. Estão previstas soluções inovadoras que integram células solares em ruas, ciclovias e até em vidraças. Tendo em conta estes desenvolvimentos abrangentes, a energia solar está à beira de novos patamares e desafios, tanto no espaço como na Terra, com a promessa de melhorar de forma sustentável o fornecimento de energia global.