Célula solar: janelas como receptores de energia solar
A energia solar é uma das melhores soluções para gerar eletricidade de forma limpa e barata, fazendo proveito de um recurso infinito: a luz do Sol. A forma mais eficiente de conseguir isso é por meio das placas solares instaladas em telhados de casas e comércios ou em grandes usinas fotovoltaicas.
Porém, produtos inovadores, que buscam captar de outras maneiras a incidência solar, estão sendo desenvolvidos. Um deles são janelas formadas por células solares transparentes.
Nesse texto, vamos conhecer mais sobre essa tecnologia que pode permitir que apartamentos e outros imóveis sem telhado adequado para a instalação de paneis solares produzam energia solar.
O que são células solares?
A célula solar, ou célula fotovoltaica, é o dispositivo responsável por converter a luz do Sol em energia elétrica por meio do efeito fotovoltaico. Elas são produzidas a partir de materiais semicondutores, como o silício cristalizado.
Um conjunto de células solares conectadas em série forma um módulo fotovoltaico, chamado popularmente de placa solar ou painel solar, que vemos sobre os telhados das residências que possuem energia solar instalada.
A importância do avanço da pesquisa com célula solar
O avanço da pesquisa com células solares é especialmente importante para o desenvolvimento de tecnologias com maior eficiência. A eficiência de um painel solar representa o seu potencial de conversão da luz solar em energia elétrica por metro quadrado. Um painel solar com eficiência de 16,5%/m2 significa que do total de luz captado pelo módulo 16,5% será a geração de eletricidade para o consumo.
Atualmente, os painéis solares disponíveis para comercialização possuem eficiência entre 21% e 24%. Quanto maior for esse índice, é possível obter mais energia em menos espaço. Isso é importante pelas seguintes razões:
Aproveitamento máximo da luz solar: células solares mais eficientes são capazes de converter uma maior proporção da luz solar incidente em eletricidade, o que significa que podem gerar mais energia a partir da mesma quantidade de luz solar. Isso é especialmente crucial em regiões com condições de luz solar menos favoráveis ou em espaços limitados para instalação de painéis solares.
Redução de custos: células fotovoltaicas mais eficientes permitem que os sistemas solares gerem mais eletricidade por unidade de área, o que pode reduzir os custos de instalação e operação ao longo do tempo. Isso torna a energia solar uma opção mais acessível e competitiva em comparação com fontes de energia convencionais, contribuindo para a transição global para uma economia de baixo carbono.
Aumento da viabilidade de aplicações específicas: em algumas situações, como em dispositivos portáteis ou em espaços limitados, cada centímetro quadrado conta. Células solares mais eficientes podem tornar viáveis aplicações que exigem alta densidade de energia em espaços reduzidos.
Desenvolvimento de tecnologias emergentes: o avanço na eficiência das células solares impulsiona o desenvolvimento de tecnologias emergentes, como células solares de terceira geração, incluindo células solares orgânicas, perovskitas e células solares de multiunidade. Essas tecnologias têm o potencial de oferecer vantagens significativas em eficiência, custo e versatilidade em comparação com as células solares tradicionais de silício.
Melhoria da sustentabilidade: ao aumentar a eficiência das células solares, é possível gerar mais energia limpa com menos recursos, reduzindo assim o impacto ambiental associado à produção e instalação de sistemas solares. Isso contribui para a sustentabilidade global ao reduzir a pegada de carbono e outros impactos ambientais negativos.
Em resumo, o desenvolvimento de tecnologias de células fotovoltaicas com maior eficiência é crucial para impulsionar a adoção generalizada da energia solar, tornando-a mais acessível, competitiva e sustentável no longo prazo.
As vantagens das janelas como dispositivos de captação de energia valem a pena?
A tecnologia que permite produzir energia solar através de células fotovoltaicas integradas em janelas está em desenvolvimento e já existem algumas empresas e instituições de pesquisa trabalhando nisso.
As células solares transparentes funcionam de maneira semelhante às células solares tradicionais, convertendo a luz solar em eletricidade. No entanto, elas são projetadas para serem transparentes ou semitransparentes, permitindo que a luz solar passe através delas enquanto ainda capturam energia para gerar eletricidade.
Essas células podem ser integradas diretamente ao vidro das janelas, tornando-as uma parte funcional do edifício. Isso oferece uma oportunidade para aproveitar a energia solar de forma mais eficiente em edifícios comerciais e residenciais, sem comprometer a estética ou a funcionalidade das janelas.
Atualmente, esse tipo de solução não é produzida em larga escala e nem possui a eficiência de conversão de luz solar em energia elétrica nos mesmos patamares de um painel solar tradicional. Por isso, esse tipo de produto ainda não está disponível para a aquisição de consumidores finais.
Embora ainda esteja em fase de desenvolvimento e não seja tão comum quanto os painéis solares tradicionais, a tecnologia de células solares transparentes tem um grande potencial para integrar a energia solar de forma mais ampla na infraestrutura urbana e arquitetônica.
Quer saber quanto custa para instalar energia solar?
