Utilizando nova tecnologia, pesquisadores desenvolveram método de imprimir células CIGS em painéis solares
Engenheiros da Universidade Estadual do Oregon, Estados Unidos, desenvolveram uma nova técnica que poderia revolucionar a indústria de painéis solares no futuro. O método utiliza o mesmo princípio da impressão por jato de tinta para compor as células, reduzindo drasticamente o desperdício de materiais e diminuindo muito os custos de produção.
O projeto foi focado no uso do CIGS (cobre, índio, gálio e selênio) como material principal, mas utilizando uma abordagem diferente das atuais, que usam vapor pressurizado para compor as células. A grande vantagem do método desenvolvido é a redução de mais de 90% do desperdício de matéria-prima na fabricação, além de ser muito mais rápida.
Segundo o professor de engenharia química e ambiental, Chih-hung Chang, essa é a primeira vez que alguém obteve resultados positivos na produção de fotocélulas CIGS usando essa tecnologia. Mas os painéis produzidos ainda são inviáveis para a fabricação em massa, já que possuem uma eficiência menor que 5%.
O especialista afirma que melhorias no projeto podem elevar a eficiência para 12%, tornando-a ideal não só para serem produzidas por “impressoras de painéis” em grande escala, mas também para ser borrifado diretamente em superfícies expostas, como telhados e paredes em edifícios.
Células solares CIGS
Um “painel” de célula solar CIGS mais se parece com uma folha plástica, totalmente flexível, em comparação com os rígidos painéis solares feitos com células solares de silício.
O termo CIGS vem das iniciais dos elementos químicos que compõem o material fotossensível: cobre, índio, gálio e selênio.
O material geralmente é produzido a partir do mineral calcopirita, um sulfeto de cobre com pequenas quantidades de metais como índio e gálio, além de enxofre e selênio.
O composto CIGS tem eficiência fotoelétrica excepcional – uma camada de calcopirita com um ou dois micrômetros de espessura pode capturar a energia dos fótons de forma tão eficiente quanto uma camada de 50 micrômetros de espessura de silício.
Células solares impressas
As células solares CIGS são compostas de várias camadas, normalmente depositadas sobre vidro ou sobre um plástico flexível – daí a possibilidade de uso da impressão por jato de tinta.
Em vez de depositar compostos químicos sobre o substrato com a técnica tradicional de deposição de vapor químico, que desperdiça a maioria do material no processo, a tecnologia jato de tinta pode ser usada para criar padrões precisos, depositando apenas o material necessário.
“Alguns dos materiais com os quais queremos trabalhar para fazer células solares mais avançadas, como o índio, são relativamente caros,” explica Chang. “Não podemos realmente nos dar ao luxo de desperdiçá-lo, e a abordagem jato de tinta quase elimina o desperdício.”
Fonte: Portal EmDiv