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Brasil começará a fabricar células solares orgânicas

celulas-solares-organicas-celula-solar-polimero-plasticoMesmo sem uma industria de energia fotovoltaica convencional (que utiliza silício), o Brasil pretende avançar algumas etapas no processo de desenvolvimento de energia solar.

Células solares orgânicas também conhecidas como células solares poliméricas são compostas por materiais plásticos o que garante a elas leveza, flexibilidade e transparência, características não encontradas nas produzidas à base de silício,  essas características permitem uma redução significativa nos custos de instalação, responsáveis por até 70% do custo total dos sistemas fotovoltaicos tradicionais.

Desse modo, ao invés de painéis solares rígidos e retangulares, as películas fotovoltaicas podem ser utilizadas em revestimento de edifícios, casas, fachadas, janelas, aparelhos eletrônicos, e até mesmo em veículos, as possibilidades só depende da imaginação dos engenheiros e profissionais de cada área. Não obstante sua eficiência energética menor em comparação com as atuais células de silício, sua flexibilidade e seu baixo custo podem ser o ponta pé necessário para a adoção da energia solar em larga escala no Brasil.

Como funcionam as células solares orgânicas

O processo de conversão da luz em eletricidade através de células solares orgânicas pode ser esquematicamente descrito pelas seguintes etapas:

  • Absorção do fóton que é levando a um elétron ao estado excitado, que é o par elétron-buraco (éxciton);
  • Difusão do éxciton para a região onde ocorrerá a dissociação, na qual, a separação de cargas ocorre; e transporte de carga dentro do semicondutor orgânico para os respectivos eletrodos, os elétrons para o cátodo e os buracos para o ânodo.

Os materiais orgânicos absorvem somente uma pequena porção da luz solar incidente por apresentarem um grande gap de energia. Um gap de energia de 1.1 eV (1100 nm) é capaz de absorver 77% da irradiação solar da terra. No entanto, a maioria dos polímeros semicondutores tem gap de energia maior do que 2.0 eV (620 nm), o que limita a absorção de fótons solares em torno de 30%.

A produção no brasil das células solares orgânicas

Brasil começará a fabricar células solares orgânicasA produção das células fotovoltaicas orgânicas (OPV) será feita pelo CSEM Brasil, resultado da associação entre a gestora de capitais brasileira, FIR Capital, e doCentre Suisse dÉlectronique e Microtechnique, CSEM S.A. A fábrica, que já recebeu investimentos de R$20 milhões, e receberá outro tanto até 2014, está localizada na Cidade da Ciência e do Conhecimento, em Belo Horizonte (MG).

A energia consumida no processo de produção é cerca de 20 vezes menor do que na produção de painéis de silício, sendo considerada uma opção ainda mais ecológica para o reaproveitamento da energia solar.

“Temos a vantagem competitiva de estar no Brasil, com muito sol e uma matriz energética complementar que ainda não cobre 100% da população. Além disso, estamos confiantes com as nossas parcerias globais e com o time de excelência montado por doutores e profissionais que são líderes em suas áreas de atuação,” afirma o Dr. James Buntaine, da CSEM Brasil.

O Dr. Buntaine é pioneiro na indústria de eletrônica orgânica impressa, OLEDS (LEDs orgânicos) e células solares de plástico.

“O desenvolvimento e produção dessas células no Brasil representa um marco importante para criação no Brasil de uma cadeia de valor para energia solar competitiva em escala global, reunindo formação de pessoal, tecnologia de próxima geração e matérias-primas locais”, declara Tiago Alves, também da CSEM.

O Centro de Inovações CSEM Brasil e as atividades desenvolvidas por suas divisões de “Eletrônica Orgânica e Impressa” e de “Cerâmica LTCC e Micro Sistemas” contam com o apoio da Fapemig, BNDES e FINEP.

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Escrito por George Cruz

Técnico em química, programador, graduando em engenharia mecânica, um amante do conhecimento, da boa música e da arte.

12 Comentários

  1. francisco lucas vila nova

    no brasil existe alguma empresa que produza paineis solares de celula de silicio amorfa-a-SI

  2. Claudeir Nogueira de Jesus

    Está ae a soluçao para melhorar a qualidade da energia do Brasil, agora é hora de parar de gastar em projetos defazados como a maior hidreletrica do mundo, e os estadios de futebois incriveis… Melhor é pegar todo esse dinheiro e investir nesse projeto das celulas fotovoltaicas organicas tem muito mais futuro e é energia limpa…

  3. Alex Boava Meza

    Estou começando a estudar este assunto fazendo um curso livre no coursera (coursera.org -> recomendo), e tem uma ”questão” em que eles pedem para você dizer algumas ideias de aplicação. Porém, não estou muito familiarizado com sistemas elétricos e não sei o que escrever.
    Procurei na internet sobre o assunto, mas me falta a base.
    Imagino que com a energia armazenada eu possa ascender alguma luminária ou carregar um celular. Estou no caminho certo?
    Por favor, se possível, me indiquem mais alguns sites ou falem algumas dicas.
    Obrigado

    • dagoberto tersario

      Vc pode alimentar uma casa inteira

    • HeDC.MarceloDC.Desenvolvedor

      Supondo tensão contínua alta (100V ou pouco mais pensando para rede 127V alternados).
      Lâmpadas LED COM drivers (não pode ser as com capacitores em série ou outro tipo de alimentação), assim como aparelhos com fontes chaveadas podem ser alimentados também por tensão contínua diretamente. Facilita dispensando o inversor, tendo apenas ter circuito de controle para chavear entre bateria, solar e rede elétrica “padrão” (tensão alternada) conforme necessidade.

      Exemplo supondo apenas uso com lâmpadas que aceitam tensão de 85..265 V alternados.
      O mínimo de tensão contínua será abaixo do pico alternado mínimo, o que não é considerado pelos fabricantes. Pico mínimo aprox 120V (85 x 2^.5) contínuos, logo 100V poderá funcionar. Menos é mais arriscado. Por segurança 110V mínimo de tensão contínua.
      O máximo suportável é mais simples: quase 375V (265 x 2^.5), que na prática nem será utilizado valor tão alto de tensão contínua.
      Obs.: as fontes chaveadas da maioria dos aparelhos que vejo são de 100 .. 250V. Logo os cálculos devem ser pensando no pior caso. Se há possibilidade de fonte com faixa menor deve ser considerada nos calculos, as vezes são de 100 .. 240V. Sendo esse limite quando se pensa na tensão contínua “de uso”.

      O inversor DC-AC somente seria utilizado naquilo que não pode ser alimentado de outra forma, como os motores monofásicos/bifásicos padrão (das geladeiras e outros eletrodomésticos) assim como o que utilizam transformadores padrão tensão alternada da rede. E as tomadas QUE podem ser utilizadas por tais tipos de aparelhos. Assim se economiza da capacidade (potência de fornecimento) do inversor, alimentando apenas o que é padrão tensão alternada (no Brasil 60Hz, 127V ou 220V).

  4. Antônio Carlos Freitas

    Estou interessado em saber mais sobre células solares orgânicas impressas. Quero conhecer e se possível adquirir o Kit (módulo, acumulador, inversor, medidor) para instalação em minha casa.

    • HeDC.MarceloDC

      Supondo tensão contínua alta (100V ou pouco mais pensando para rede 127V alternados).
      Lâmpadas LED COM drivers (não pode ser as com capacitores em série ou outro tipo de alimentação), assim como aparelhos com fontes chaveadas podem ser alimentados também por tensão contínua diretamente. Facilita dispensando o inversor, tendo apenas ter circuito de controle para chavear entre bateria, solar e rede elétrica “padrão” (tensão alternada) conforme necessidade.
      Exemplo supondo apenas uso com lâmpadas que aceitam tensão de 85..265 V alternados.
      O mínimo de tensão contínua será abaixo do pico alternado mínimo, o que não é considerado pelos fabricantes. Pico mínimo aprox 120V (85 x 2^.5) contínuos, logo 100V poderá funcionar. Menos é mais arriscado. Por segurança 110V mínimo de tensão contínua.
      O máximo suportável é mais simples: quase 375V (265 x 2^.5), que na prática nem será utilizado valor tão alto de tensão contínua.
      Obs.: as fontes chaveadas da maioria dos aparelhos que vejo são de 100 .. 250V. Logo os cálculos devem ser pensando no pior caso. Se há possibilidade de fonte com faixa menor deve ser considerada nos calculos, as vezes são de 100 .. 240V. Sendo esse limite quando se pensa na tensão contínua “de uso”.
      O inversor DC-AC somente seria utilizado naquilo que não pode ser alimentado de outra forma, como os motores monofásicos/bifásicos padrão (das geladeiras e outros eletrodomésticos) assim como o que utilizam transformadores padrão tensão alternada da rede. E as tomadas QUE podem ser utilizadas por tais tipos de aparelhos. Assim se economiza da capacidade (potência de fornecimento) do inversor, alimentando apenas o que é padrão tensão alternada (no Brasil 60Hz, 127V ou 220V).

  5. Tem alguma informação da eficiência dessas células em %?

  6. de 2013 até hj (2015) primeira vez que vejo a noticia e onde está esse produto? 2 anos se passaram já, precisamos pra ontem utilizar energias limpas e parar de pagar pra nos destruir. a mesma ideologia que mantem a gasolina como principal combustivel é a que mantem as outras fontes de energia limpa longe do alcance da população. e isto mais do que certo está matando o planeta onde vivemos . cade a importancia que deviamos dar ao assunto?!?!

  7. Marcos de Deus

    Não encontrei site que venda OPVs, alguém poderia me indicar?

  8. ja esta sendo comercializada valor para casa basica

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Mesmo sem uma industria de energia fotovoltaica convencional (que utiliza silício), o Brasil irá desenvolver células solares orgânicas, saltando etapas.