Brasil está na corrida pelas células que vão revolucionar a energia solar

Uma tecnologia mais recente, que sobrepõe uma célula solar de perovskita a outra de silício, chamada de célula solar tandem, registrou em laboratório eficiência de 33,7%. O recorde foi alcançado em junho de 2023 pela Universidade de Ciência e Tecnologia Rei Abdullah (Kaust), na Arábia Saudita. O Laboratório Nacional de Energia Renovável (NREL), nos Estados Unidos, mantém público e atualizado um quadro com os melhores números já atingidos e confirmados pelos diferentes centros de pesquisa do mundo ao longo dos últimos anos.

Empresas e startups chinesas, norte-americanas e europeias prometem iniciar a produção em escala de módulos solares com perovskita nos próximos meses. É o caso da britânica Oxford Photovoltaics, que foi uma spin-off da Universidade de Oxford e possui uma fábrica para produção de células do tipo tandem na Alemanha. Nos Estados Unidos, a Caelux, spin-off do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), está construindo uma planta para aumentar a sua produção de vidro fotovoltaico de perovskita, que poderá ser usado na construção de módulos solares a partir deste ano.

A empresa chinesa GCL-SI apresentou em 2023, em uma feira internacional de energia solar em Xangai, um módulo de perovskita de 320 watts com eficiência de 16%, informando que ele estava sendo fabricado em uma linha de produção-piloto. Em agosto, a também chinesa Microquanta anunciou que uma estação de energia com base em painéis de perovskita estava conectada à rede na cidade de Quzhou, com uma capacidade instalada de cerca de 260 quilowatts (kW).

No Brasil, quem está mais próximo de um modelo comercial de células de perovskita é a Oninn, instituto privado sem fins lucrativos sediado em Belo Horizonte que até 2022 se chamava CSEM Brasil (ver Pesquisa FAPESP no 247). Participam da iniciativa pesquisadores da Universidade Estadual Paulista (Unesp) e do Centro de Inovação em Novas Energias (Cine), um Centro de Pesquisa em Engenharia (CPE) criado em 2018 por FAPESP e Shell Brasil. Muito trabalho, contudo, ainda precisa ser feito até a fabricação de uma célula nacional técnica e economicamente viável.


Com a experiência no desenvolvimento de painéis solares com tecnologias baseadas em células fotovoltaicas orgânicas, a Oninn trabalha agora no escalonamento de suas células à base de perovskita. O objetivo é aumentar o tamanho desses dispositivos, que em laboratório têm dimensões da ordem de milímetros ou centímetros quadrados (cm2), para módulos maiores, de centenas de cm2, tamanho demandado pela indústria.

Célula de perovskita em preparação para realização de ensaios no acelerador de partículas Sirius, que buscam entender o funcionamento do dispositivo
Célula de perovskita em preparação para realização de ensaios no acelerador de partículas Sirius, que buscam entender o funcionamento do dispositivo Imagem: Léo Ramos Chaves/Revista Pesquisa FAPESP

“Fizemos o primeiro protótipo de painel de perovskita com 800 cm2, mas nosso painel padrão, ainda em desenvolvimento, é um pouco menor, com 500 cm2”, diz o físico italiano Diego Bagnis, diretor científico da organização, que trabalha no Brasil há nove anos. Ele informa que o nível de maturidade tecnológica dos painéis da empresa é o 4, numa escala em que o nível 9 é o de produção estabelecida. “Estamos na fase de prototipagem, com as primeiras aplicações em condições reais para validar a tecnologia.” Bagnis almeja ter uma linha piloto de fabricação instalada até 2026 e colocar o produto no mercado em 2028, primeiro para pequenas aplicações.

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