As células solares curvam-se em proporção ao esticamento com uma precisão de cerca de um grau.
[Imagem: Lamoureux et al. - 10.1038/ncomms9092]
Célula solar de kirigami
Painéis solares que acompanham a posição do Sol não são novidade, mas é igualmente bem sabido que o custo dos mecanismos de ajuste de posição inviabiliza economicamente seu uso em larga escala.
A solução pode estar em células solares que sejam elas próprias capazes de acompanhar o Sol.
Inspirado na arte do kirigami, uma técnica japonesa de recorte de papel para montar objetos 3D, Aaron Lamoureux criou células solares que capturam luz ao longo de todo um paralelo - uma linha ao longo de um hemisfério.
"O design pega o que um grande painel solar com sistema de rastreamento faz e condensa o mecanismo em algo que é essencialmente plano," explica Lamoureux, atualmente na Universidade de Michigan, nos EUA.
Do ponto de vista do painel solar, nada muda, e ele continua essencialmente plano. Internamente, porém, as células solares são desdobradas em minúsculos segmentos, de tal forma que uma parte delas estará sempre voltada para o Sol.
30% a mais de energia
O princípio é simples: do ponto de vista do Sol, quando um painel solar está em ângulo ele parece menor. Com um design que se inclina e espalha quando os raios solares estão chegando ao painel em ângulo, a área efetiva que absorve a luz é ampliada.
As tiras recortadas, contendo as células solares, curvam-se em proporção ao esticamento com uma precisão de cerca de um grau. Cantos e recortes arredondados cuidam para que o estresse não seja forte o suficiente para rompê-las.
O sistema obtém um ganho de 36% em relação a um painel solar estacionário, o que é muito próximo dos 40% obtidos com o mecanismo tradicional de rastreamento do Sol - mas sem os seus custos, que podem chegar a 12% do total de uma fazenda solar.
A equipe agora está procurando parceiros na indústria para tentar colocar as células solares de kirigami no mercado.