Com um novo tratamento de hidrogênio, os painéis solares de kesterita bateram um recorde de 13,2% de eficiência, deixando a perovskita para trás e abrindo caminho para um futuro mais sustentável, barato e sem materiais tóxicos. Será que estamos diante da nova era da energia solar?
A energia solar está mudando—e rápido. Por muito tempo, a perovskita foi a grande promessa no setor, com eficiência lá nas alturas. Só que tem um problema (na real, vários): é instável, pode se degradar rápido e ainda contém chumbo, um material tóxico. E agora, quem surge no radar como um substituto promissor? Os painéis solares de kesterita.
Pesquisadores da Universidade de New South Wales (UNSW), na Austrália, acabam de bater um novo recorde de eficiência para esse material, chegando a 13,2%. Tudo isso graças a um truque esperto: um tratamento especial com hidrogênio. Será que a kesterita pode ser o futuro da energia solar? Vamos descobrir.
O que são os painéis solares de kesterita e por que todo mundo está falando dela?
Pra começar, a kesterita é um material feito de cobre, zinco, estanho e enxofre. O diferencial? Esses elementos são abundantes, não tóxicos e fáceis de encontrar, ao contrário da perovskita, que tem aquela pegada nada ecológica.
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Os painéis solares de kesterita são baratos de fabricar e têm um ótimo potencial de eficiência. A única questão que vinha travando seu avanço era um probleminha técnico: a presença de defeitos microscópicos no material, que reduziam sua capacidade de converter luz solar em eletricidade. Mas agora os cientistas australianos deram um jeito nisso.
O segredo do hidrogênio: Como um tratamento simples fez a eficiência da kesterita disparar
A grande sacada dos pesquisadores foi usar hidrogênio em um tratamento térmico especial, um processo conhecido como ivação. Na prática, isso significa que o hidrogênio preenche os defeitos da kesterita, reduzindo as falhas e permitindo que ela aproveite melhor a luz solar.
O resultado? Um salto na eficiência, que saiu de 11% (onde estava estagnada por anos) para 13,2%. E não para por aí: os cientistas acreditam que dá pra chegar a 15% já no próximo ano e até 20% no futuro, o que tornaria a kesterita uma das melhores opções de energia solar do mercado.
Perovskita vs. kesterita: Quem vai dominar o mercado solar?
Se a gente olhar só pra eficiência, a perovskita ainda leva vantagem. Já bateram 40% em laboratório, o que é incrível. Mas… e o lado ruim? Bom, o material é instável, pode se deteriorar rápido e, pior: contém chumbo, um elemento super tóxico que, em contato com a água, pode ser um desastre ambiental.
Já os painéis solares de kesterita têm uma proposta bem mais sustentável. Além de serem seguros e ecológicos, são feitos de materiais abundantes, o que significa que não vão depender de matérias-primas raras e caras. Se conseguirem chegar a 20% de eficiência, podem se tornar a melhor alternativa para o futuro da energia solar.
Quando vamos ver esses painéis no mercado?
A expectativa dos pesquisadores da UNSW é que os painéis solares de kesterita se tornem comercialmente viáveis até 2030. Mas, pra isso, ainda tem algumas barreiras a serem superadas. A principal delas é continuar reduzindo os defeitos de fabricação e aprimorar ainda mais a eficiência do material.
Se tudo correr bem, a kesterita pode se tornar uma das principais candidatas para substituir o silício (que hoje domina o mercado solar), oferecendo uma opção mais barata, sustentável e eficiente.
A tecnologia tandem: O pulo do gato para aumentar ainda mais a eficiência
Os cientistas também estão animados com uma outra possibilidade: usar a kesterita em células tandem. O que isso significa? Simples: combinar dois ou mais materiais fotovoltaicos para criar painéis solares híbridos, que captam mais luz e geram ainda mais energia.
Atualmente, os painéis tandem mais promissores combinam silício com perovskita. Mas se a kesterita conseguir atingir 20% de eficiência, ela pode substituir a perovskita nesses sistemas e criar uma alternativa mais segura e durável para a geração de energia solar.