China cria célula solar mais eficiente a partir de perovskita e silício — sua eficiência está à beira do limite teórico

A Longi, empresa chinesa conhecida por sua produção avançada de painéis solares comerciais, relatou ter alcançado a maior eficiência de uma célula solar tandem à base de silício e perovskita. O novo desenvolvimento atingiu uma eficiência de 34,85%, superando o recorde anterior de 34,6% estabelecido pela mesma empresa em setembro de 2024. A nova conquista se aproxima muito do limite teórico de 35% para esse tipo de célula.

Fonte da imagem: Longi

Quanto mais a eficiência de uma célula solar se aproxima do seu limite teórico, mais difícil é progredir. A maioria das fontes científicas acredita que, para uma célula tandem de junção única feita de silício e perovskita, onde cada material é sensível ao seu próprio espectro e tem pouca sobreposição com o outro, o limite teórico de eficiência é de 35%. A Longi, da China, demonstrou uma célula com eficiência de quase 34,9%. Este é o valor listado em uma espécie de “Livro dos Recordes” mantido pelo laboratório americano NREL.

Para atingir o novo recorde, os pesquisadores ajustaram os materiais a um nível nunca antes imaginado. Eles criaram uma molécula de camada de transição assimétrica com condutividade de lacunas, que preenche as irregularidades da superfície da camada de silício com seu lado mais espesso, enquanto a borda superior da molécula fica perfeitamente alinhada em contato com a perovskita. Isso melhora a condutividade das lacunas e as protege da recombinação com elétrons, o que ajuda a evitar radiação parasita.

Fonte da imagem: NREL

O novo material para a camada de transição é denominado HTL201 (camada de transporte de buracos). Além disso, ele previne a formação de filmes de óxido na superfície da perovskita e do silício. Quando testada em condições de iluminação padrão, a célula solar tandem Longi, com área de 1 cm², apresentou eficiência de 34,85%, tensão de circuito aberto de 2,001 V, densidade de corrente de curto-circuito de 20,64 mA/cm² e fator de preenchimento de 83,79%. A Longi considera este um resultado excepcional e espera implementar essa tecnologia em painéis solares comerciais.