A especialista francesa em CIGS, Solarcloth, está buscando integrar cores em seus módulos fotovoltaicos CIGS flexíveis. A empresa testou e comparou três soluções coloridas: folhas de interferência MorphoColor do Instituto Fraunhofer alemão; encapsulantes de interferência ColorQuant da empresa alemã Lenzing Plastics; e filmes difusores da Solaxess, sediada na Suíça.
O CEO da empresa, Alain Janet, disse à pv magazine que as tecnologias testadas foram selecionadas com base em sete critérios principais: degradação do rendimento, impacto dos materiais de coloração no produto e no meio ambiente, confiabilidade, estabilidade angular da cor, custo, volume de estoque necessário e potencial de expansão para escala industrial.
“A fotovoltaica colorida é um campo de jogo relativamente novo, onde é difícil equilibrar – até o momento – estabilidade, custo em termos de escala industrial e expectativas do cliente em termos de desempenho e apelo visual”, disse Janet.
A solução MorphoColor da Fraunhoser é baseada em uma pilha de camadas finas permitindo um efeito de reflexões sucessivas, interferências e difrações que resultam em uma distribuição angular da cor no espaço. A pilha tem uma espessura de aproximadamente 800 nm e pode ser depositada por spray de pirólise em um substrato transparente de tereftalato de polietileno (PET) que pode ser integrado ao módulo entre duas camadas de encapsulante.
“As perdas de eficiência geradas são muito baixas, da ordem de 6% da eficiência original da célula, mesmo para filmes brancos ou cinzas. Observamos uma homogeneidade e saturação muito boas da cor usando uma folha traseira preta”, disse Paul Rivas, um estudante de Nanociência e Nanotecnologia, que conduziu o estudo internamente durante seu estágio na SolarCloth. No entanto, ele explica que “a fragilidade do substrato PET e a baixa adesão da nanoimpressão testada na primavera adiaram sua implementação para o final de 2024”.
Os encapsulantes de interferência ColorQuant da Lenzing Plastics mostraram uma resistência muito boa entre as folhas e nas folhas traseiras usadas. “Mas há uma clara incompatibilidade entre a folha colorida na face frontal e as folhas frontais usadas pela SolarCloth. Além disso, a baixa saturação da cor percebida não é muito agradável e não é muito eficaz para esconder as células”, disse Janet.
Os filmes difusores da empresa Solaxess, por sua vez, mostraram envelhecimento estável e boa estética. Por outro lado, o dispositivo teve baixo desempenho de adesão e perdas significativas de rendimento, “especialmente para filmes cinza claro e branco”.
As folhas de interferência MorphoColor do Instituto Fraunhofer alemão, com o qual a SolarCloth assinou um acordo de desenvolvimento, apresentam os resultados mais promissores. “Estamos nos inclinando para essa solução, sujeita a uma melhor adesão e a um preço competitivo para a versão MorphoFlex”, afirmou Janet, observando que os rendimentos obtidos são “muito encorajadores” e a técnica é “um pouco mais cara, mas razoável”. Uma vez que a solução tenha sido validada, os módulos serão diretamente “coloridos” pela SolarCloth.
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