Módulo fotovoltaico / Foto: Bruno Todeschini
Desde 2017, no Brasil, verificou-se um crescimento exponencial da instalação de sistemas fotovoltaicos e a previsão para 2050 é que 40% da potência elétrica instalada no País seja de sistemas fotovoltaicos. O uso de Energia Solar proporciona diversos benefícios econômicos e ambientais e segundo pesquisadores da PUCRS, se boa parte da população instalar sistemas fotovoltaicos em casas e empreendimentos, além da redução nas contas de luz, a poluição também diminuiria.
Neste contexto, os pesquisadores da Escola Politécnica e coordenadores do Núcleo de Tecnologia em Energia Solar (NT-Solar) da PUCRS, Adriano Moehlecke e Izete Zanesco, são responsáveis pelo projeto de pesquisa e desenvolvimento FINEP 0130/21 intitulado Desenvolvimento de Células Solares Bifaciais PERC com Difusão de Dopantes e Passivação Formados com Processo Inovador, aprovado na Chamada Pública MCTI/FINEP/AT Materiais Avançados e Minerais Estratégicos 2020. A iniciativa de pesquisa também tem como autores a pesquisadora Nara Regina de Souza Basso, o funcionário do NT-Solar, Moussa Ly, e alunos de mestrado e doutorado do Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia de Materiais da Escola Politécnica.
O objetivo do estudo é desenvolver as células solares feitas com silício bifaciais, capazes de converter a irradiância solar incidente nos dois lados, assim o uso deste material proporcionará uma maior potência elétrica produzida com a mesma área de uma célula solar. Além disso, proporcionará também o avanço da tecnologia de fabricação de lâminas de silício mais finas, com técnicas de passivação das superfícies. Passivação é o nome dado a um processo que consiste na adição de camadas de outros materiais às superfícies das células.
No projeto desenvolvido pelos pesquisadores da PUCRS também será utilizado um método para passivação das superfícies das células solares bifaciais com o óxido de grafeno, tornando possível aumentar a eficiência de conversão da energia solar em energia elétrica. A iniciativa visa desenvolver um processo de produção de células solares de silício para reduzir o custo de produção e de uso em módulos fotovoltaicos. Zanesco e Moehlecke explicam que a redução do custo do processo está focada na difusão dos dopantes boro e fósforo na mesma etapa térmica, realizada em forno compacto desenvolvido com tecnologia nacional.
Foto: Bruno Todeschini
A fase atual do projeto se encontra na construção do forno compacto com a empresa Fornos Sanchis e da câmara de quartzo, onde serão processadas as lâminas de silício, produzida pela empresa ActQuartzo. Neste forno, será realizada a difusão de fósforo e de boro nas lâminas de silício, que é uma etapa da produção de células solares.
Os pesquisadores destacam que atualmente, no País, ainda existem poucas empresas de montagem de módulos fotovoltaicos com células solares importadas e o mercado está crescendo com base na importação e, por conta disso, o desenvolvimento de tecnologias de produção de células solares e recursos humanos é essencial para o estabelecimento de fábricas de células solares no Brasil.
Além disso, com o crescimento da indústria de energia solar, milhares de novos empregos são gerados todos os anos. Segundo dados da Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica (ABSOLAR), o setor gerou 130 mil novos empregos no Brasil entre 2012 e 2019.
Único centro de pesquisa e desenvolvimento na América Latina projetado para desenvolver e caracterizar células solares e módulos fotovoltaicos em escala piloto, o Núcleo de Tecnologia em Energia Solar (NT-Solar) da Escola Politécnica da PUCRS atua realizando projetos envolvendo células solares, módulos fotovoltaicos e sistemas fotovoltaicos, com a coordenação dos professores Adriano Moehlecke e Izete Zanesco.
O NT-Solar também integra os laboratórios do curso de Engenharia de Energias Renováveis da Escola Politécnica da PUCRS, primeira graduação presencial na área, que promove o estudo em energias limpas e sustentáveis, com o objetivo de contribuir na criação e desenvolvimento de soluções inovadoras e não poluentes.
