Células solares flexíveis para envelopar edifícios zero-energia

Redação do Site Inovação Tecnológica -  05/07/2016

As células solares flexíveis CZTS já estão nas dimensões comerciais. [Imagem: Robert Largent/UNSW]

Edifícios Zero-Energia

Os edifícios "energia zero" - que geram toda a energia que consomem, ou mais - estão agora mais perto da realidade graças à viabilização de um conceito de energia solar longamente esperado.

Uma equipe da Austrália alcançou a maior eficiência já registrada em células solares flexíveis não-tóxicas e com baixo custo de produção, que poderão ser usadas para envelopar todo o edifício, transformando suas paredes em gigantescos painéis solares.

A promessa de edifícios de energia zero é antiga, mas vem esbarrando em dois obstáculos: o alto custo das células solares de película fina, que podem ser fabricadas por impressão em formato de rolo, e o fato de que elas geralmente são feitas materiais caros e tóxicos - CdTe (telureto de cádmio) e CIGS (cobre-índio-gálio-seleneto).

Células solares CZTS

Chang Yan e seus colegas da Universidade de Nova Gales do Sul mudaram isto usando uma tecnologia de película fina alternativa conhecida como CZTS, sigla dos elementos que entram em sua composição: cobre, zinco, estanho (tin) e enxofre (sulfur).

Além de serem ambientalmente amigáveis, as células solares flexíveis apresentaram o mais alto índice de eficiência já obtido em células desse tipo em tamanho comercial.

O índice de eficiência, de 7,6% em uma área de 1 cm², foi confirmado pelo Laboratório Nacional de Energias Renováveis dos EUA.

Células solares empilhadas

"Além de seus elementos serem mais comuns e ambientalmente benignos, estamos interessados nessas células solares CZTS por duas razões: elas podem ser depositadas diretamente em materiais na forma de camadas finas, que são 50 vezes mais finas que um fio de cabelo humano, por isso não há necessidade de fabricá-las sobre pastilhas de silício e interligá-las separadamente," disse o professor Martin Green, coordenador da equipe.

"E elas também respondem melhor do que o silício ao comprimento de onda de luz azul e podem ser empilhadas como uma película fina sobre as células de silício para melhorar o desempenho global," finalizou.

Bibliografia:

Boosting the efficiency of pure sulfide CZTS solar cells using the In/Cd-based hybrid buffers
Chang Yan, Fangyang Liu, Kaiwen Sun, Ning Song, John A. Stride, Fangzhou Zhou, Xiaojing Hao, Martin Green
Solar Energy Materials and Solar Cells
Vol.: 144, January 2016, Pages 700-706
DOI: 10.1016/j.solmat.2015.10.019