A utilização da perovskita na fotovoltaica está em crescimento nos últimos anos. Queres conhecer mais acerca deste material? Contamos-lhe aqui.
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O que são células solares de perovskita?
As células solares de perovskita, como o seu nome indica, caracterizam-se por serem formadas por uma película fina de perovskita, um mineral do grupo IV (óxidos) que conta com a mesma estrutura cristalina que o titânio e o trióxido de cálcio.
Estas células solares funcionam de forma bastante similar das que estão habitualmente presentes nos painéis tradicionais, como as células de silício cristalino. Desta forma, o seu funcionamento baseia-se na absorção de energia solar através de um semicondutor para o transformar em eletricidade utilizável.
A escolha certa, a escolha inteligente
Onde se encontra a perovskita?
A perovskita foi descoberta no ano 1839 na mão de Gustav Rose, um geólogo alemão, nos montres Urales. Apesar de ser relativamente rara, a presença deste mineral na crosta terrestre, a perovskita encontra-se em contacto com rochas metamórficas e associada a intrusões máficas, sienitos nefelínicos e raros carbonatitos.
Embora este magnífico mineral se tenha descoberto há séculos, é agora quando está a começar a utilizar-se em distintas finalidades, embora seja particularmente utilizado no domínio da energia fotovoltaica.
Vantagens da perovskita e a sua utilização na energia fotovoltaica
As células solares de perovskita são cada vez mais utilizadas no setor das energias renováveis, uma vez que estas células oferecem certas vantagens frente a outras células com distintas componentes que se utilizam da forma mais comum na fabricação de módulos fotovoltaicos.
Contêm uma maior eficiência
Uma das vantagens das células de perovskita é que, atualmente, a sua eficiência é superior a 25%. A maioria dos investigadores acredita que as células solares de perovskita poderão, inclusive, ultrapassar os limites de eficiência dos painéis solares tradicionais quando se completarem os seus estudos e desenvolvimento.
Por exemplo, as perovskitas de halogeneto de metal são as mais aptas para recolher energia fotovoltaica numa película fina. Em muitas destas células, o triiodeto de chumbo foi utilizado como semicondutor para tornar o painel solar de perovskite muito mais estável e eficiente.
Permitem criar painéis mais flexíveis e leves
As células solares de perovskita têm a característica de ser muito mais flexíveis e leves que as células de silício presentes nos painéis solares mais convencionais. Isto permite que sejam incorporados para além do telhado, praticamente em qualquer parte de um edifício.
Têm um custo mais barato
A grande vantagem que oferecem as células solares de perovskita é que podem produzir-se a baixo custo. Isto deve-se a que, ao fabricar-se mediante um “processamento em solução”, criar células de perovskita é muito barato, com custos de produção muito baixos comparativamente a outros métodos e materiais.
Diferenças dos painéis de perovskita a outros materiais
A principal diferença entre os painéis de perovskita e outros materiais, principalmente as células ou painéis se silício, baseia-se na estrutura.
As células solares de perovskita contam com uma estrutura cristalográfica exclusiva que as converte em células altamente efetivas para a transição de fontes de luz solar em eletricidade utilizável. Além disso, comparativamente ao silício, a perovskita tem propriedade estruturais e eletrónicas que a permitem ser muito mais eficaz ao assimilar as ondas de luz verde, azuis e ultravioletas.
É um facto que hoje em dia a perovskita está a substituir pouco a pouco as células de silício que desde sempre têm sido o principal material utilizado nos painéis solares. Uma das razões desta mudança é que as células de perovskita não necessitam de ser refinadas a altas temperaturas e podem produzir “imprimindo-se” sobre outros materiais como o plástico a baixa temperatura, diferente das células de silício.
Sem dúvida, uma das vantagens mais atrativas das células solares de perovskita é que, por sua vez, estas podem ser tanto uma alternativa como um complemento às células de silício cristalino.
Recentemente estudou-se a combinação destes dois materiais tão potentes, o que permitiu criar um tipo novo de célula que se denominam células tandem.
Muitos fabricantes de painéis solares estão de acordo em que, a maior estratégia hoje em dia para apostar na eficiência fotovoltaica é aproveitar os números benefícios que oferece a fusão de ambas as tecnologias e materiais para oferecer melhores resultados aos seus consumidores.
Estas células tandem, ao serem o resultado da união de ambos os materiais (ou seja, fabricam-se a partir de silício e perovskitas) podem converter uma maior parte do espectro da luz solar em energia separada. Os últimos testes realizados com as células em tandem em laboratórios determinaram qu existem eficiências de 28% e acredita-se que, inclusive, podem ultrapassar os 30%.
