Os professores Adriano Moehlecke e Izete Zanesco coordenam o Núcleo de Tecnologia em Energia Solar (NT-Solar). / Foto: Bruno Todeschini
A procura pela tecnologia fotovoltaica cresce no Brasil. Só no início de 2023, dados da Absolar mostram que o país já alcançou a marca de 1,6 milhão de sistemas instalados, sendo 79% para autoconsumo residencial. Conforme explicam os pesquisadores da Escola Politécnica da PUCRS Adriano Moehlecke e Izete Zanesco, o Brasil está entre os dez países com maior potência instalada em sistemas fotovoltaicos. A potência instalada no Brasil é de 30 GW, mais que o dobro da potência da usina hidroelétrica de Itaipu, por exemplo.
Os professores coordenam o Núcleo de Tecnologia em Energia Solar (NT-Solar), estrutura de pesquisa responsável pelo desenvolvimento de estudos sobre o processo de fabricação da célula solar de silício e do módulo fotovoltaico, assim como a avaliação de sistemas fotovoltaicos, com ênfase no meio rural
De acordo com Moehlecke e Zanesco, existem diversos motivos para o crescimento da oferta e procura pela tecnologia fotovoltaica no Brasil. Dentre eles:
Os docentes explicam também que no Brasil, a tecnologia está ganhando confiança do consumidor/investidor, formando um “hub” no país de importação, comercialização, distribuição e instalação de módulos fotovoltaicos e inversores.
“O sistema fotovoltaico aumenta os ganhos econômicos para o comércio, indústrias, agricultura e pecuária, pois contribui para a redução de custo dos produtos ou processos. Além disso, o mundo está buscando fontes de energia renováveis. Por exemplo, há previsão que as tecnologias fotovoltaica e eólica participem em 50% do mercado de produção de energia no mundo em 2040”, destaca Izete Zanesco.
Célula desenvolvida pelo NT-Solar / Foto: Bruno Todeschini
Os pesquisadores da PUCRS explicam que os sistemas fotovoltaicos podem ser instalados em residências, condomínios, comércios, indústrias, agricultura e devido a característica de serem modulares, ou seja, são facilmente montados e instalados no local desejado pelo cliente, eles podem ter potência muito variada, de 1 kW a 400 MW. Instalado na PUCRS, o NT-Solar é o único centro de pesquisa na América-Latina projetado para desenvolver e caracterizar dispositivos fotovoltaicos em escala piloto.
Instalado no Parque Científico e Tecnológico da PUCRS, a estrutura apresenta 16 laboratórios, além de áreas de apoio, depósitos e salas projetadas para produzir, fabricar e caracterizar células solares e módulos fotovoltaicos bem como implementar e analisar sistemas fotovoltaicos. Dentre os projetos recentes, os pesquisadores estão analisando o processo de degradação de módulos com células solares de silício com diferentes tecnologias, para antecipar o que pode acontecer no mercado em termos de degradação.
De acordo com Zanesco, a tecnologia de células solares de silício cristalino domina mais de 93% do mercado mundial. A docente explica que atualmente as células solares PERC (célula solar com emissor e face posterior passivadas) são as mais utilizadas, que chegaram no mercado a partir de 2015. A partir disso, surgiram os módulos fotovoltaicos bifaciais, assim como as células solares TopCon e com heterojunção e dispositivos base n.
Os coordenadores do NT-Solar explicam que a degradação dos módulos fotovoltaicos depende da tecnologia de fabricação das células solares. Atualmente, a garantia é que a potência depois de 25 anos de operação seja de 80% do valor da potência “comprada”, que constava na ficha de dados do módulo fotovoltaico. Ou seja, em 25 anos, pode ocorrer 20% de redução da potência dos módulos fotovoltaicos.
Com o objetivo de desenvolver tecnologias nacionais para o mercado, o NT-Solar atua nas áreas de células solares de silício, módulos fotovoltaicos e sistemas fotovoltaicos. No que se refere a células solares as atividades são centradas em projetar, desenvolver e caracterizar células solares de silício monofaciais e bifaciais visando obter alta eficiência e/ou a redução do custo do processo industrial.
Zanesco destaca também que um dos objetivos é o desenvolvimento de fornos específicos para difusão e/ou oxidação de lâminas de silício. Outro objetivo é projetar e caracterizar módulos fotovoltaicos bem como analisar a degradação com a exposição à irradiação solar. A equipe multidisciplinar é responsável pela formação de recursos humanos em nível de graduação, especialização, mestrado e doutorado, assim como a presença em comitês e grupos de estudos no setor da energia solar fotovoltaica em nível nacional.
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