FEUP revoluciona a tecnologia fotovoltaica para dispositivos IoT

IoT - Internet das Coisas - Células Solares

A crescente procura por dispositivos da Internet das Coisas (IoT) está a impulsionar a necessidade de soluções energéticas mais eficientes e sustentáveis.

Investigadores da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto (FEUP) deram um passo decisivo nessa direção, desenvolvendo células solares sensibilizadas por corantes (DSSC) altamente eficientes para captação de energia em ambientes internos.

Esta inovação integra a Agenda ATE – Aliança para a Transição Energética e pode transformar a forma como dispositivos conectados são alimentados.

Tecnologia solar fotovoltaica para IoT – Internet das Coisas

À medida que a IoT se expande, a dependência de baterias descartáveis torna-se um problema ambiental e logístico. A substituição constante dessas baterias não só gera resíduos, como também impõe desafios de manutenção.

Para responder a esta realidade, a FEUP desenvolveu células solares fotovoltaicas que convertem luz ambiente em eletricidade, eliminando ou reduzindo drasticamente a necessidade de recarga.

Eficiência superior com materiais inovadores

Células Solares Fotovoltaicas DSSC
Células Solares Fotovoltaicas DSSC

Diferente das células solares tradicionais, esta nova geração de DSSC utiliza materiais à base de cobre e carbono, evitando componentes caros e potencialmente prejudiciais como platina e iodeto.

Além de serem mais acessíveis, estas células destacam-se pelo seu desempenho impressionante:

  • 10,4% de eficiência sob luz solar padrão (AM1.5G);
  • 28,5% de eficiência sob iluminação interior de 1000 lux.

A tecnologia monolítica adotada permite que todas as camadas sejam depositadas sequencialmente num único substrato transparente, reduzindo os custos de produção em cerca de 30%.

Esta abordagem torna a fabricação viável em larga escala, abrindo portas para uma adoção mais ampla.

Impacto e aplicações práticas

O avanço pode prolongar a vida útil das baterias convencionais ou viabilizar o uso de super-condensadores mais acessíveis e sustentáveis. Com a proliferação de sensores, comandos remotos e sistemas de domótica, soluções como esta são essenciais para garantir um consumo energético eficiente.

Para tornar a tecnologia ainda mais versátil, a FEUP está a desenvolver módulos DSSC com tensões de saída de 3V e 5V, ideais para aplicações variadas, como dispositivos de automação residencial e interruptores inteligentes.

Além disso, um inovador processo de encapsulamento a laser assegura a durabilidade dos módulos em vidro ultrafino, garantindo compatibilidade com materiais sensíveis a baixas temperaturas (80°C).

Parcerias estratégicas e investimento

O projeto conta com a colaboração da Pixel Voltaic e um investimento de cerca de 1,2 milhões de euros, destinado a otimizar ainda mais a tecnologia e a compreender melhor os processos dinâmicos das DSSC.

Este avanço insere-se no contexto da ATE – Aliança para a Transição Energética, uma iniciativa que canaliza 274 milhões de euros para soluções inovadoras no setor energético, sendo 157 milhões provenientes do Plano de Recuperação e Resiliência da União Europeia.

Com isso, Portugal reforça o seu papel na transição energética, promovendo tecnologias sustentáveis e acessíveis para o futuro.

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