Cientistas da Universidade Politécnica de Madrid desenvolveram uma tecnologia de células fotovoltaicas concentradas (CPV) miniaturizadas que promete custos de produção mais baixos e uma montagem muito mais barata dos módulos CPV.
“A microconcentração fotovoltaica (micro-CPV) é uma evolução da tecnologia CPV convencional”, disse o principal autor da pesquisa, Norman Jost, à pv magazine. “O principal objetivo do nosso trabalho foi a redução do tamanho da célula solar e do par de lentes concentradoras, o que permite uma abundância de benefícios, como menores perdas de transmissão, melhor distribuição de correntes e temperaturas e um módulo geral mais compacto, semelhante a tamanhos de módulos de silício padrão.”
Jost reconheceu que a tecnologia CPV provavelmente não alcançará os preços baixos do silício fotovoltaico, mas também disse que o CPV tem algumas aplicações interessantes. “O mais convencional é a implantação em locais onde o espaço disponível é limitado e é necessária alta potência”, explicou. “Como esses sistemas rastreiam ativamente o sol, eles podem ser considerados para alguns casos de transporte, como barcos.”
O cientista explicou que seu trabalho sobre o micro-CPV é uma revisão que reúne tudo o que foi feito na área até o momento. “Ele poderia ser usado como um guia para quem deseja iniciar pesquisas nesta área ou para qualquer empresa que esteja interessada em desenvolver um produto”, explicou Jost ainda.
No estudo “Integrated Micro-Scale Concentrating Photovoltaics: A Scalable Path Toward High-Efficiency, Low-Cost Solar Power”, publicado na Solar RRL, os pesquisadores explicaram que a tecnologia CPV ficou presa durante anos em uma situação de ovo e galinha. dilema, com os desenvolvedores não conseguindo reduzir custos elevados e alcançar a eficiência prometida.
“A falta de implantação comercial suficiente impediu o benefício da redução de custos associados à curva de aprendizagem da tecnologia, enquanto a falta de competitividade em comparação com a energia fotovoltaica convencional impediu o desenvolvimento da tecnologia no mercado em grande escala”, explicou o grupo.
Para resolver parcialmente estas questões financeiras e técnicas, os acadêmicos disseram que os fundamentos da tecnologia CPV podem ser melhorados através da miniaturização tanto das células CPV como dos componentes ópticos, e através da adopção de um esquema de montagem de módulos CPV mais próximo do da indústria fotovoltaica.
A revisão relata todas as tentativas anteriores de construir células micro-CPV e também inclui os mais recentes desenvolvimentos industriais e científicos. Apresenta inovações como lentes de matriz de vidro moldado, interligação paralela de células solares com serigrafia, lentes fabricadas por rolo-a-placa e rolo-a-rolo com resinas curáveis por UV.
“Esta revisão examina minuciosamente o estado da arte da tecnologia, abrangendo avanços no desenvolvimento de microcélulas solares, soluções de montagem de células solares, interconexão funcional das microcélulas solares, novos projetos ópticos e fabricação, a integração híbrida de micro-CPV/silício fotovoltaico, e rastreamento interno dentro de um módulo compacto e plano”, enfatizou a equipe de pesquisa.
De acordo com Jost, o downsizing do CPV pode resultar em vantagens como um caminho óptico curto, melhor gerenciamento térmico, menores perdas resistivas, baixo peso e um formato de módulo compacto semelhante ao do PV de silício. “Recursos adicionais incluem rastreamento interno e hibridização CPV/silício fotovoltaico.”
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