Por World Energy Trade – 5 de novembro de 2020
O grafeno é um material muito versátil com aplicações em uma ampla variedade de campos – A Enel Green Power está participando do projeto GRAPES, apoiado pela UE, para investigar novas aplicações para um material altamente versátil chamado grafeno, que aumenta a eficiência das células solares.
A aliança entre a pesquisa acadêmica e industrial é essencial para acelerar a transição energética .É por isso que a Enel Green Power participou de projetos internacionais focados em encontrar soluções tecnológicas cada vez mais eficientes que aproveitam as fontes renováveis.
Um exemplo é o Core 3 Spearhead Project Grapes, uma iniciativa da União Europeia que faz parte do Graphene Flagship, um grande projeto de investigação do uso do grafeno no qual a União Européia está a investir um bilhão de euros.
Marina Foti, que lidera o projeto Enel Green Power e trabalhou por muitos anos na fábrica 3SUN em Catânia, foi recentemente nomeada para liderar GRAPES, que significa Graphene Integrated Perovskite silício Tandem Solar Cells.
O grafeno é uma substância composta de átomos de carbono puros dispostos em um padrão hexagonal regular, semelhante ao grafite. É um material quase transparente. Uma folha de um átomo de espessura é cerca de 200 vezes mais forte do que o aço mais forte de hoje, sua densidade é quase a mesma da fibra de carbono e cerca de cinco vezes mais leve que o alumínio. Sendo sua densidade de 2.267 g / cm3.
O grafeno , composto por uma única camada (monocamada) de átomos de carbono, é um material versátil para aplicações em uma ampla variedade de campos, como eletrônica, sensores, aeronáutica e, claro, fotovoltaica. O grupo de pesquisa liderado por Foti está trabalhando especificamente no uso do grafeno, que tem a mesma força teórica do diamante e a flexibilidade do plástico, para integrar células de silício e perovskita.
“As células de silício têm um limite de eficiência teórico de 29% e prático de 26 a 27%”, diz Foti , que se formou como físico.A tecnologia necessária para superar esses limites é uma célula tandem ou multi-junção na qual duas células se sobrepõem e cada uma converte uma parte diferente do espectro solar em energia. A célula de silício converte a extremidade vermelha do espectro de luz em energia , enquanto a perovskita absorve a parte azul e verde, aumentando a eficiência.
Benefícios para todo o setor fotovoltaico
O grafeno pode otimizar o desempenho e reduzir custos:na verdade, os pesquisadores estão tentando usá-lo para substituir toda ou parte da prata mais cara usada no adesivo condutor. De acordo com alguns estudos, colocar uma camada de grafeno entre as células de silício e perovskita pode ser a maneira ideal de produzir uma melhoria significativa em eficiência e confiabilidade.
“O desafio é trazer um material bastante instável para a fase industrial, sabendo que um painel deve manter os mesmos níveis de desempenho por 30 anos”, afirma Marina Foti, gerente de projeto GRAPES da Enel Green Power
Os resultados irão beneficiar todo o setor fotovoltaico que, junto com a energia eólica, tem sido o motor da aceleração da transição energética – o movimento para reduzir as emissões de dióxido de carbono relacionadas aos combustíveis fósseis – na última década.
De acordo com a Agência Internacional de Energia Renovável (IRENA), o custo médio de geração de energia elétrica ao longo da vida útil de um sistema fotovoltaico caiu 80% entre 2010 e 2019, contra 39% para energia eólica no mesmo período .Essa redução fez com que as energias renováveis se tornassem amplamente competitivas em termos de custos ou, às vezes, até mais baratas do que os combustíveis fósseis. A inovação constante pode aumentar ainda mais a eficiência com enormes benefícios para o meio ambiente.
No entanto, este não é apenas um problema de tecnologia.
O desafio é encontrar um vínculo permanente entre os parceiros acadêmicos e as empresas que atuam neste e em outros projetos. E também está valorizando abordagens interdisciplinares e multiculturais porque o ímpeto para encontrar novas soluções pode vir de experiências e modos de pensar muito diferentes.
O Grupo fez grandes progressos nesta área, diversidade, como Foti confirmou: “Nossa Política de Diversidade Global está considerando uma série de iniciativas práticas focadas na promoção da igualdade de oportunidades e diversidade.”
Células de silicone? Não seriam de silício?
sim!