A Universidade Estadual Paulista (Unesp) de Bauru está em uma corrida científica mundial para desenvolver células fotovoltaicas feitas de um material chamado perovskita, que podem ser mais eficientes e mais baratas do que os modelos convencionais comercializados hoje. A nova tecnologia, que vem sendo estudada em centros de pesquisa de vários países, deverá resultar em placas flexíveis, muito mais finas e leves do que as existentes no mercado, com potencial de contribuir para a expansão das matrizes energéticas não poluentes ao redor do globo.
Nesta "competição", cerca de 15 pesquisadores do Laboratório de Novos Materiais e Dispositivos da Unesp de Bauru têm somado sua expertise ao conhecimento do CSEM Brasil, instituto de pesquisa vinculado a uma empresa que produz células solares orgânicas finas, mais conhecidas pela sigla OPV, em Minas Gerais. O laboratório é coordenado pelo professor da Faculdade de Ciências Carlos Graeff, um dos principais pesquisadores do Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF), que é financiado pela Fapesp com o propósito de desenvolver soluções para demandas globais, entre elas a energia renovável.
Reportagem publicada recentemente pelo Jornal da Unesp para divulgar o estudo explica que a maioria das células fotovoltaicas usadas no mundo é feita em silício. Porém, pesquisadores e a própria indústria nunca deixaram de estudar materiais alternativos que pudessem atacar os "pontos fracos" destas placas tradicionais, como, por exemplo, o elevado consumo energético necessário para sua produção e o peso dos painéis que encapsulam a célula solar, de cerca de 25 quilos por metro quadrado.
Além disso, a eficiência das células comumente comercializadas, ou seja, a capacidade de converter a luz solar recebida em energia elétrica, fica em torno de 15%. Já os modelos que utilizam perovskita alcançaram, em testes realizados em laboratórios, uma eficiência de mais de 25%, conforme explica Graeff.
RÁPIDO AVANÇO
"O que se viu com as células solares de perovskita foi um desenvolvimento tecnológico rapidíssimo e inédito no setor fotovoltaico. Neste momento, está havendo uma corrida tecnológica mundial para se testar diferentes técnicas de produção da célula solar feita com perovskita, com cada grupo testando uma arquitetura diferente", destaca.
Ainda em 2012, o professor notou que os resultados de eficiência alcançados pela perovskita já a tornavam uma candidata a fazer frente às células solares de silício. Em 2014, a pesquisadora Silvia Letícia Fernandes, que fez doutorado na Unesp sobre este novo material, trabalhou na Suíça com um grupo que tinha parceria com o pesquisador Michael Gratzel, referência mundial no desenvolvimento de novas tecnologias fotovoltaicas.
"Neste período, aprendi a montar as células de perovskita. Quando terminei o estágio, voltei para o Brasil trazendo esse conhecimento", diz a pesquisadora. No trabalho, Fernandes testou a aplicação de uma camada de óxido de nióbio na arquitetura das células de perovskita, obtendo bons resultados.
Nesta arquitetura, de modo geral, cada substância é impressa na forma de camada e desempenha uma função na célula. O resultado é um filme fino e flexível capaz de transformar a luz solar em corrente elétrica. Após a defesa da tese de doutorado, Fernandes continuou se aprofundando na aplicação da perovskita, despertando o interesse do CSEM Brasil, que a contratou e estabeleceu a parceria mantida com a Unesp de Bauru.