Há muitos anos, trabalha-se para reduzir o custo do processo de geração de energia elétrica a partir de painéis solares. Recentemente, eles têm se concentrado em aumentar a potência de cada painel por meio do uso de novas tecnologias e materiais, com a ajuda dos quais mais energia pode ser obtida em fazendas do mesmo porte. Espera-se que um trabalho nessa direção torne a energia solar mais acessível.
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«Nos primeiros 20 anos do século XXI, houve uma queda significativa no custo dos módulos, mas nos últimos dois anos essa tendência desacelerou sensivelmente. Felizmente, as novas tecnologias reduzirão ainda mais o custo da eletricidade ”, disse Xiaojing Sun, Líder Global de Pesquisa Solar da Wood Mackenzie Ltd.
Gráfico / Imagem do declínio dos painéis solares: PVinsights
A construção de fazendas de painéis solares em grande escala, automatizando e integrando tecnologias eficientes resultaram em economias significativas por meio de custos de mão de obra mais baixos e menos desperdício na fabricação de equipamentos. É importante notar que o custo médio de um painel solar diminuiu 90% entre 2010 e 2020. O aumento na quantidade de energia gerada por painel significa que os parques solares precisarão de uma instalação menor para fornecer a mesma quantidade de energia. Este também é um ponto importante, pois o custo de construção de terrenos, construção de uma fazenda, projeto e compra de equipamentos relacionados não diminui de preço tão rapidamente quanto o preço dos próprios painéis solares.
Vale ressaltar que sistemas mais poderosos já estão surgindo. Durante a maior parte da última década, muitos painéis solares não excederam 400 watts. No início de 2020, os fabricantes começaram a fornecer painéis de 500 watts e, neste ano, a empresa chinesa Risen Energy Co. introduziu um modelo de 700 watts.
Célula solar perovskita / Imagem: Bloomberg
Os materiais modernos podem melhorar a eficiência da geração de energia, sendo a mais eficaz a perovskita. Mais fino e mais transparente do que o polissilício, tradicionalmente usado em painéis solares, a perovskita pode ser colocada em camadas sobre os painéis solares existentes para melhorar sua eficiência. Além disso, a perovskita pode ser integrada ao vidro para criar janelas em edifícios que são capazes de gerar energia por conta própria. O uso de perovskita era anteriormente impraticável do ponto de vista financeiro, mas parece que a situação mudou recentemente. Em maio de 2020, Wuxi UtmoLight Technology Co. anunciou sua intenção de lançar uma série de testes de painéis baseados em perovskita até outubro, com produção em massa a ser organizada até 2023.
Fazenda solar em Tongchuan, China
Outra opção para melhorar a eficiência é usar painéis de dupla face. Os painéis solares padrão podem gerar energia do lado voltado para o sol. Mas eles também podem coletar parte da energia refletida do solo. Substituindo o material de base opaco dos painéis por vidro especial, pode-se obter energia adicional. Painéis desse tipo começaram a ganhar popularidade em 2019 e, desde então, seu custo caiu significativamente.
Um aumento na potência pode ser alcançado mudando de um material de silício com carga positiva para produtos do tipo n com carga negativa. Um material desse tipo é feito por dopagem de polissilício com uma pequena quantidade de um elemento com um elétron adicional, por exemplo, fósforo. Esse material é mais caro de fabricar, mas é 3,5% mais eficiente do que os análogos usados atualmente. A previsão é que os painéis baseados nesse material apareçam no mercado em 2024, e em 2028 já terão prevalecido.
Linha de montagem de módulo solar em Hai’an, China / Imagem: Getty Images
Outra área de aumento da eficiência dos painéis solares está associada ao aumento do tamanho das placas solares. Desde 2010, o tamanho padrão da placa solar é de 156 mm. Recentemente, os fabricantes começaram a aumentar a área para melhorar a eficiência e reduzir os custos de produção. De acordo com os dados disponíveis, eles estão promovendo placas solares de 182 mm e 210 mm, que devem ocupar mais da metade do mercado até 2023.