É possível fazer uma célula solar de alumínio? |
É possível fazer uma célula solar de alumínio?
Por Frederick S. Blackmon Atualizado em 17 abril, 2017 Traduzido por Mariana Piastrelli Lauria
De acordo com a Aluminum Association (Associação do Alumínio), a capacidade global de energia fotovoltaica está em constante crescimento, partindo de apenas um gigawatt em 2008 para mais de cinco gigawatts em 2010. O alumínio é uma parte integral da tecnologia da célula solar. As células convencionais são feitas com alumínio e as novas tecnologias estão explorando projetos à base de alumínio que tornarão a energia solar mais barata e mais flexível.
As células solares são os componentes básicos da tecnologia de energia solar (solar cells image by Albert Lozano from Fotolia.com)
As células solares são pequenas potências que formam os blocos de construção dos painéis fotovoltaicos. A célula solar converte a energia da luz em elétrons, que produzem a corrente necessária para produzir eletricidade. As células solares são feitas de materiais semicondutores que reagem à luz e ao calor. O The Solar Server relata que mais de 95% das células solares são compostas de material semicondutor feito de silício (Si). Embora o silício seja o segundo elemento mais abundante na crosta terrestre, ele é usado no processamento de células solares e isso requer uma técnica complexa e cara.
No coração da energia fotovoltaica está a célula de semicondutores de silício. Uma parte integrante da fabricação da célula de silício é um pó à base de alumínio altamente reativo. Através da atomização do gás, o pó é transformado numa pasta chamada hidreto de alumínio. A pasta é então queimada diretamente sobre a superfície do silício, reduzindo as fugas de corrente e puxando as impurezas para longe do semicondutor. A Aluminum Association observa que o crescimento global da indústria fotovoltaica levará a um aumento da demanda por grandes quantidades de pó de alumínio de alta qualidade.
Células solares nanoestruturadas
O U.S. Department of Energy's Lawrence Berkeley National Laboratory (Departamento de Energia do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley, nos EUA) revelou recentemente uma nova tecnologia da célula solar que utiliza folhas de alumínio e sulfeto de cádmio. Os investigadores desenvolveram uma técnica que implanta pilares de cristais minúsculos diretamente sobre a superfície da folha de alumínio. As células solares nanoestruturadas são tão pequenas que são medidas em bilionésimos de metro. De acordo com o Laboratório Nacional Berkeley, essas novas células solares tridimensionais têm uma maior capacidade para coletar e armazenar a energia solar.
As células solares de película fina têm sido apontadas como as salvadoras dos painéis fotovoltaicos. Essa tecnologia é considerada o elo perdido que tornaria a energia solar mais acessível para o consumidor médio. As células solares de película fina são sanduíches de semicondutores feitos a partir de cobre, índio, gálio e seleneto prensado entre duas folhas de alumínio. O Wired News relata que essas células solares originais são, na verdade, 100 vezes mais finas que as células solares convencionais à base de silício. Uma empresa de fabricação chamada First Solar afima que com um novo processo de ligação química, eles chegaram a uma taxa de eficiência de 16,4%, um verdadeiro marco no campo da inovação da célula solar.
Tecnologia solar simétrica
O metal de alumínio desempenha um papel vital na tecnologia solar esférica, um método para a criação de células solares mais baratas, mais flexíveis. A tecnologia foi introduzida pela primeira vez na década de noventa pela Texas Instruments, mas tem demorado para atingir o mercado de energia solar. Nessa aplicação, as pequenas esferas de silício são prensadas entre duas folhas de chapa fina de alumínio. Um lado do alumínio funciona como o apoio eletricamente positivo, enquanto a outra folha fornece espaçamento preciso para as esferas de silício. O Instituto Prometheus reconhece que os materiais baratos da célula de alumínio poderiam diminuir seu valor, passando a custar apenas R$ 3,00 por watt.