Desde 2011 e com o aparecimento na mídia de WYSIPS, vimos como células solares transparentes começaram a mudar o cenário da energia solar. Esta tecnologia, inicialmente desenvolvida para aplicações em dispositivos móveis, evoluiu para um futuro com mais aplicações que se estendem à construção de vidros, veículos e até infraestruturas públicas.
As principais tecnologias de células solares transparentes
A empresa francesa SunPartner Technologies deu o primeiro passo neste campo ao introduzir WYSIPS (What You See Is Photovoltaic Surface) em 2011. Esta célula fotovoltaica inovadora foi fabricada em uma fina filme fotovoltaico transparente, à base de compostos plásticos e orgânicos.
El filme fotovoltaico Inicialmente poderia absorver uma parte do espectro infravermelho e ultravioleta, além de uma pequena porção do visível, atingindo um rendimento de 7% a 9%. Porém, isso comprometeu a transparência do material em 70%. Para resolver este problema, em 2015, a SunPartner melhorou a tecnologia, alcançando 90% de transparência, embora ao custo de reduzir a sua eficiência energética entre 2% e 3%.
Outras tecnologias do setor incluem células fotovoltaicas de óxido condutor orgânico e transparente, que permitem a passagem da luz enquanto convertem a radiação solar em eletricidade. São mais recentes e permitem adaptações mais versáteis, como revestimentos arquitetônicos e janelas fotovoltaicas. Nesta evolução, a eficiência melhorou, mas ainda existem desafios de desempenho.
Vantagens da célula solar transparente
Os células solares transparentes São ideais para integração em múltiplas aplicações devido às seguintes vantagens:
- integração perfeita: Estas células podem ser colocadas em janelas, fachadas e dispositivos móveis sem comprometer a estética.
- flexibilidade: A flexibilidade destes painéis permite a sua aplicação em múltiplas formas e materiais.
- Múltiplas aplicações: Desde a sua utilização em infraestruturas até à tecnologia móvel, parques de estacionamento ou mesmo estufas e piscinas.
Desvantagens das células solares transparentes
- As células ainda não atingem alto desempenho em termos de eficiência, o que é uma desvantagem em relação aos painéis solares tradicionais.
- O custo permanece elevado, embora a tendência seja decrescente à medida que o desenvolvimento tecnológico continua.
- A transparência varia entre 70% e 90%, afetando levemente a estética em alguns casos.
Evolução em direção às janelas solares
Em 2014, a Universidade de Michigan desenvolveu uma célula fotovoltaica totalmente transparente graças à sua tecnologia polímeros orgânicos. Ao contrário das anteriores, esta célula absorve apenas a radiação infravermelha, permitindo uma transparência quase total semelhante ao vidro. Essa célula ainda tem eficiência baixa, de 1%, mas os pesquisadores esperam aumentá-la para 5%.
Estas janelas solares podem ser integradas em edifícios e representam uma importante fonte de energia limpa, sem afetar a estética arquitetónica. Incorporar janelas solares em arranha-céus ou veículos elétricos parece ser o próximo grande passo nesta tecnologia.
Principio de funcionamento
células solares transparentes Eles funcionam de forma semelhante aos tradicionais, mas em vez de capturar toda a luz visível, concentram-se na absorção da luz ultravioleta e infravermelha. Ele polímero orgânico Nas células converte essa luz em energia, enquanto o restante da luz passa pelo material, mantendo sua transparência.
Para melhorar a eficiência, alguns modelos incorporaram células bifaciais, que captam luz de ambos os lados do painel. Isto permite que as janelas solares absorvam energia não apenas da luz solar direta, mas também da luz refletida no ambiente circundante, como nos edifícios próximos.
Potencial futuro de células solares transparentes
Exterior do moderno edifício residencial de vidro ou prédio de escritórios
O desenvolvimento de células solares transparentes ainda está numa fase inicial, mas múltiplas aplicações já estão a ser exploradas. aplicações potenciais. Esses incluem:
- janelas solares: A sua utilização em grandes edifícios promete um grande contributo para a produção de energia em meio urbano, sem necessidade de ocupação de espaço adicional.
- Dispositivos móveis: Estão sendo feitos trabalhos de integração de painéis solares transparentes nas telas de smartphones e tablets, o que permitirá a recarga dos aparelhos com luz natural.
- Carros elétricos: As janelas solares podem ajudar a carregar baterias de carros elétricos, reduzindo a necessidade de carregamentos frequentes.
A indústria também está experimentando opções para gerar energia através de telhas solares e cortinas fotovoltaicas, o que ofereceria outra forma de expandir a produção de energia limpa nas cidades.
As células solares transparentes representam uma das inovações mais interessantes no campo da energia solar. Embora ainda apresentem alguns desafios técnicos, como baixa eficiência e alto custo, suas aplicações potenciais são inúmeras.
Desde a incorporação em janelas solares Através da integração com dispositivos móveis, estas células podem revolucionar a forma como captamos energia solar. A chave será continuar a optimizar a sua eficiência energética e reduzir custos para torná-los mais acessíveis no mercado.