O mistério do defeito das células solares é resolvido após décadas de esforço

Após anos e anos de pesquisa, os cientistas foram capazes de identificar a principal razão pela qual a eficiência teórica dos painéis solares para os quais eles são construídos não é alcançada. Esse foi um grande mistério até os dias de hoje, conhecido como “mistério do defeito das células solares”.

Cada vez mais casas possuem painéis solares instalados, além dos grandes parques solares que geram eletricidade continuamente. No entanto, eles ainda têm um grande problema, sua eficiência, então vários pesquisadores/empresas que desenvolvem painéis solares tentam torná-los ainda mais eficientes.

Agora, quase 40 anos após sua invenção, conseguimos descobrir por que não podemos aumentar a eficiência das células solares.  É um defeito no silício, que ainda não havia sido identificado por ninguém e por qualquer estudo.

O defeito identificado neste composto é o principal responsável pela queda de 2% na eficiência das células solares em suas primeiras horas de uso (ou seja, Degradação Induzida por Luz – LID).

Dado o aumento do número de painéis solares em todo o mundo, essa diminuição em sua eficiência representa um grande custo na energia que eles poderiam gerar.

Essa perda de eficiência nos painéis solares em todo o mundo equivale à energia total produzida pelas 15 usinas nucleares do Reino Unido (por exemplo). Portanto, descobrir esse “problema” pode ajudar a desenvolver novos métodos para compensar essa perda de eficiência.

A degradação da eficiência induzida pela luz (LID) tem um impacto negativo sobre o meio ambiente e, portanto, é de interesse científico nas últimas décadas.

Como a falha de eficiência do painel solar foi descoberta?

Décadas após a descoberta de painéis solares, mais de 250 artigos de pesquisa sobre a questão da eficiência dos painéis solares, só que agora, usando uma técnica chamada Espectroscopia Transitória de Nível Profundo (DLTS), descobriu-se que o problema é o silício.

À medida que a carga elétrica das células solares é transformada pela luz solar, o fluxo de elétrons é retido, o que por sua vez reduz o nível de energia elétrica que pode ser produzido.

Um defeito que dura até que o painel solar esteja completamente aquecido. Agora, após a descoberta pela equipe de que Iain Crowe, da Universidade de Manchester, deverá ser corrigido.

Outra descoberta associada é que o silício de maior qualidade tem elétrons com uma vida útil mais longa, reforçando a ideia de que a conexão de silício está associada à degradação da eficiência dos painéis solares.

Quando o material se aquece no escuro, um processo comumente usado na remoção de ligações de silício, parece que há uma inversão de degradação.

Ainda há muito trabalho a ser feito para melhorar as taxas de eficiência dos painéis solares, e há equipes de pesquisadores em torno deste tema em todo o mundo.

Resolvendo o mistério da degradação induzida pela luz, as fazendas solares podem se beneficiar do estudo e ver melhores taxas de eficiência.

Uma perda de eficiência de 2% pode não parecer uma porcentagem alta, mas ao contar todos os painéis solares instalados no mundo, acaba sendo uma grande perda!

Mais informações: www.manchester.ac.uk