O instituto de pesquisa alemão Fraunhofer ISE, especializado em energia solar, anunciou no dia 31 de janeiro que conseguiu desenvolver e fabricar, em sistema industrial real, um módulo solar fotovoltaico com célula solar em tandem, com camadas de perovskita e silício, com eficiência de conversão solar de 25%.

A viabilidade do processo produtivo foi comprovada com células solares em tandem da empresa britânica Oxford PV, fundada por pesquisadores da Universidade de Oxford, que produz em pequenas séries as células de perovskita e silício no formato M6, com eficiência de 26,8%, em sua fábrica em Brandemburbo, na Alemanha.

A parceria entre as empresas gerou um módulo de 421 watts de potência, com área de 1,68 metro quadrado, que segundo comunicado do Instituto Fraunhofer ISE é o mais eficiente do mundo em formato industrial, com os 25% obtido no módulo em vidro. "Isso o torna mais eficiente do que qualquer módulo fotovoltaico de silício já construído em formato industrial", disse o chefe de energia fotovoltaica do Fraunhofer ISE, Stefan Glunz. "O fato de que a tecnologia compatível com a produção em massa foi usada para sua fabricação demonstra o enorme potencial da tecnologia em tandem para a indústria fotovoltaica."

Para o processo de fabricação do primeiro módulo, os pesquisadores utilizaram equipamentos do centro de tecnologia de módulos Module-TEC, que faz parte do instituto alemão, os quais já são empregados para produção em escala industrial de módulos. Mas foi preciso adaptar os processos dos equipamentos para a tecnologia tandem. Como a camada de perovskita das células é sensível à temperatura, houve necessidade de desenvolver processos de baixa temperatura para a interconexão e para o encapsulamento das células solares.

"Estes desenvolvimentos são adequados para a produção industrial em larga escala e podem ser implementados nas linhas de produção fotovoltaicas atuais", disse o líder do grupo de tecnologia de interconexão do Fraunhofer ISE, Achim Kraft. Além disso, explica o pesquisador, as células solares foram interligadas usando ligação condutora. "Esse tipo de interconexão é usado em escala industrial no Módulo-TEC do Fraunhofer ISE. No futuro, também testaremos outra alternativa: soldar as células solares a baixas temperaturas", completa Kraft.

Com potencial de alcançar eficiências mais altas do que os módulos convencionais fotovoltaicos de silício, os novos modelos em célula tandem da iniciativa conjunta devem começar a ser produzidos neste ano. "Este novo recorde mundial é um marco crucial para a Oxford PV, provando que nossas células solares em tandem podem oferecer desempenho recorde quando montadas em módulos solares", disse o CEO da empresa, David Ward. As equipes estão agora trabalhando para a certificação do módulo fotovoltaico, o que demanda testes intensivos de estabilidade a longo prazo, já em andamento nas câmaras climáticas do módulo fotovoltaico TestLab no Fraunhofer ISE.