Células fotovoltaicas redondas captam mais luz solar

Um grupo de cientistas da Universidade King Abdullah de Ciência e Tecnologia, na Arábia Saudita, desenvolveu um estudo que identificou que células solares esféricas oferecem uma nova maneira de coletar energia solar com eficiência. A conclusão foi que a pequena esfera redonda do fotoconversor permite uma melhor captura da luz solar refletida e difusa. Para fazendas solares industriais, essa dificilmente é uma solução razoável, mas para várias aplicações as células solares redondas podem ser um achado real.

Os cientistas expandiram o escopo de seu desenvolvimento de painéis solares com graus variados de curvatura da superfície com um novo estudo. Em particular, montaram uma célula solar na forma de uma esfera do tamanho de uma bola de tênis e realizaram muitas experiências com ela. Isso permitiu criar a tecnologia de “ondular” os painéis solares planos, que consiste no fato de o laser criar ranhuras no substrato de silício, que servem como um local para dobrar com segurança os painéis.

Segundo os pesquisadores, as células solares esféricas podem dar um impulso ao desenvolvimento da Internet das coisas e de outros eletrônicos autônomos. No complexo, eles prometem ser mais baratos do que usar células solares planas. Os painéis solares redondos não precisam de sistemas de rastreamento para o sol, eles também podem ser melhores quando usados ​​em ambientes fechados.

A comparação do trabalho de um elemento plano e esférico da mesma área em uma sala com fonte artificial de radiação solar mostrou que, na iluminação direta, uma célula solar esférica fornece 24% mais energia de saída em comparação com uma célula solar plana tradicional. 

Após o aquecimento dos elementos com “raios solares”, o aumento da vantagem de um elemento redondo aumenta para 39%. Isso se deve ao fato de o aquecimento reduzir a eficiência dos painéis, e uma forma esférica fornece melhor calor ao espaço e sofre menos com o aquecimento (mantém um alto valor de eficiência por mais tempo).

Se as células solares redondas e planas coletavam exclusivamente luz dispersa, a produção de energia da célula redonda era 60% maior que a obtida na célula plana. Além disso, um fundo reflexivo corretamente selecionado, e os cientistas experimentaram vários materiais naturais e artificiais dos refletores, possibilitaram que uma célula solar esférica superasse a plana em 100% em termos de energia gerada.

No próximo estágio da pesquisa, os cientistas vão testar a eficácia dos painéis solares redondos em diferentes cantos da Terra, em uma ampla gama de possibilidades de iluminação. Eles também esperam criar células solares esféricas para grandes áreas: de 9 a 90 m2. Finalmente, os cientistas vão explorar outras formas de superfície curva das células solares, na esperança de encontrar a solução perfeita para aplicações específicas.