As células solares flexíveis CIGS consistem em camadas muito finas e incluem um composto dos elementos cobre, índio, gálio e selênio. As camadas são depositadas sobre substratos poliméricos flexíveis em sistemas industriais rolo a rolo.
[Imagem: Empa]

Células solares CIGS

Pesquisadores do laboratório suíço EMPA bateram um novo recorde de eficiência em suas células solares flexíveis.

Este tipo de célula solar pode ser fabricado em filmes plásticos e até por impressão jato de tinta. Seu nome técnico é CIGS, uma sigla formada pelas iniciais de cobre, índio, gálio e selênio (na verdade um disseleneto), os materiais usados na construção da célula.

Medições feitas por laboratórios independentes revelaram uma eficiência de 21,4% na conversão de energia solar em eletricidade. Para comparação, a melhor eficiência de uma célula solar feita de silício cristalino, que não é flexível e exige painéis pesados, é de 26,7%.

Módulos solares flexíveis e leves com esta tecnologia são especialmente adequados para aplicações em telhados e fachadas de edifícios, estufas, veículos, dirigíveis e aparelhos eletrônicos portáteis.

A equipe já está trabalhando com a empresa suíça Flisom para a fabricação rolo a rolo de módulos solares leves e flexíveis para esses mercados.

Células solares de filmes finos

A equipe suíça é uma das pioneiras no campo das células solares flexíveis de filmes finos e uma das que vem obtendo os melhores resultados, com sucessivos recordes de eficiência ao longo dos anos.

Eles começaram com 12,8% em 1999, passaram para 14,1% (2005), 17,6% (2010), 18,7% (2011), 20,4% (2013) e 20,8% em 2019.

As células solares CIGS de alta eficiência foram processadas em um filme de polímero por um método de co-evaporação de baixa temperatura, que cultiva filmes finos do semicondutor Cu(In,Ga)Se2, responsável por absorver a luz. O novo ganho em eficiência foi obtido otimizando a composição da camada e dos dopantes alcalinos.

Os pesquisadores então investigaram os efeitos da exposição combinada ao calor e à iluminação após o processamento das células solares e descobriram um aumento no desempenho fotovoltaico, que permanece estável após vários meses. A eficiência de 21,38% da célula solar foi medida de forma independente no Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energia Solar, na Alemanha.