A descoberta do painel solar pode quase dobrar a eficiência dos painéis atuais

Pesquisadores do Institut de Ciències Fotòniques (ICFO) descobriram uma nova maneira de projetar painéis solares que podem aumentar drasticamente a sua eficiência energética. Notavelmente, embora os estudos existentes tenham se concentrado na redução da quantidade de energia solar perdida em calor, a pesquisa do ICFO aborda outro fator limitante: a perda de Boltzmann, ou a energia perdida na luz emitida pelos painéis solares.

Novas pesquisas não significam que você poderá sair e comprar um painel solar mais capaz amanhã, é claro, mas considerando a crescente adoção de painéis solares plug-in para varanda nos EUA, melhorar o básico pode ajudar muito. Se for possível aumentar a eficiência do painel do actual limite teórico de 33,16 por cento (conhecido como limite Shockley-Queisser) para os cerca de 43 por cento que o ICFO afirma que o seu novo método permitiria, poderíamos ver benefícios significativos para os painéis solares de consumo, que normalmente funcionam entre 20 a 23 por cento. Este também está longe de ser o único avanço recente na tecnologia de painéis solares em 2026: a empresa chinesa LONGi revelou uma célula solar com eficiência de 35,5% em julho e afirmou que a célula fotovoltaica que utiliza também é teoricamente capaz de atingir 43%.

Na sua forma mais simples, os painéis solares contêm material semicondutor – mais comumente silício cristalino – que libera elétrons quando exposto à luz solar, criando uma corrente elétrica. Infelizmente, parte dessa energia solar se transforma em calor ou é reemitida como luz. Os cientistas exploraram vários métodos para reduzir a perda de energia térmica, incluindo a mudança do semicondutor de um painel, mas o componente leve da equação tem sido até agora mais difícil de resolver.

Num artigo publicado em Energia e Ciência Ambientalos pesquisadores do ICFO tentaram resolver o problema abordando “a incompatibilidade entre a estreita absorção da luz solar e os cones de emissão mais largos” dos painéis solares. Eles começaram com uma célula solar orgânica em vez do silício usado na maioria dos painéis. Ao substituir o eletrodo frontal de óxido de índio e estanho da célula por um fino de prata e converter a célula em uma cavidade óptica, eles criaram uma célula que ainda deixava a luz solar entrar, mas emitia menos luz em ângulos amplos. Isto melhorou a eficiência da sua célula solar em cerca de 0,85 por cento, um ganho modesto no grande esquema das coisas, mas oferece provas de que poderíamos eventualmente levar a eficiência para além do limite teórico.

“Se o cone de emissão puder ser reduzido para se aproximar mais do cone de absorção da luz solar que entra, que é exactamente o que o nosso trabalho demonstra experimentalmente, as células solares serão, em princípio, capazes de atingir eficiências próximas dos 43 por cento”, disse o Dr. Francisco Bernal Texca, o primeiro autor do estudo, num comunicado de imprensa da IFCO. E uma vantagem para qualquer pessoa interessada em instalar os seus próprios painéis solares algum dia, o princípio subjacente deve aplicar-se a todos os tipos de células fotovoltaicas, não apenas aos materiais de ponta disponíveis em laboratório.