Microesferas de silício aumentam eficiência de painéis solares em 8%

Painéis solares arrefecidos por microesferas de silício têm um aumento de 8% na eficiência

Microesferas de silício aumentam em 8% a eficiência de painéis solares

Sabe-se que a eficiência de uma célula solar fotovoltaica é menor com o aumento da temperatura. Sabendo disso, uma equipa de investigadores descobriu um novo material (microesferas de silício) capaz de arrefecer outro, através da emissão de radiação infravermelhos, sem consumir energia ou emitir gases para a atmosfera.

Os investigadores espanhóis, explicam na página oficial da agência SINC que o material pode ser usado em dispositivos em que o aumento de temperatura reduz o seu rendimento, dando como exemplos painéis solares ou mesmo sistemas informáticos.

Com o apoio destas microesferas pode ser eliminado metade do calor acumulado num painel solar durante o dia, o que seria suficiente para aumentar a sua eficiência relativa em cerca de 8%!

Membros do Grupo de Nanoestruturas Fonónicas e Fotónicas do Instituto Catalão de Nanociência e Nanotecnologia (ICN2), descreveram-no como “um novo material bidimensional capaz de eliminar o calor, arrefecendo a superfície em que é colocado sem nenhum consumo de energia ou emissão de gases de qualquer tipo”.

O SINC diz que “o material foi inspirado no eficiente mecanismo de regulação da temperatura terrestre, chamado arrefecimento radioativo, em que sendo a Terra aquecida pelo Sol, também emite radiação infravermelha para o espaço exterior, e este tipo de radicação não é capturado pela atmosfera”.

O SINC continua a descrever o projeto usando como exemplo os grãos de areia dos desertos, que são os principais responsáveis por este fenómeno, que mantém estável a temperatura média do nosso planeta sempre e quando não é considerada a ação humana.

Pois bem, o material proposto usa esse mesmo princípio. Os investigadores demonstraram que é possível cerca de 14ºC uma célula de silício que está exposta à luz do Sol, sendo que um vidro comum apenas se consegue reduzir a temperatura uns 5ºC.

Matriz de esferas que se montam sozinhas

O material é formado por uma matriz de esferas de silício de 8 µm de diâmetro que se montam sozinhas, como grãos de areia, mas um milhão de vezes mais pequenos em volume. Esta camada comporta-se praticamente como um emissor ideal de infravermelhos, proporcionando uma potência de arrefecimento radioativo até 350 W/m2 para uma superfície quente, por exemplo um painel solar.

Segundo o SINC, colocando “os dados em prática, significa que se pode eliminar metade do calor acumulado num painel solar num dia de sol normal, o que será suficiente para melhorar a eficiência relativa da célula solar em 8%”.

Analisados os dados de produção mundial de energia solar no ano de 2017, este aumento de eficiência representa energia suficiente para alimentar uma cidade como Paris durante um ano.

Os investigadores também revelaram que o potencial de arrefecimento radioativo dos cristais que se montam sozinhos, apenas necessita de uma camada de microesferas para atingir esse rendimento ótimo.

O novo material é seis vezes mais fino que os materiais de arrefecimento radioativo atuais e evita o uso de mais plásticos.