Segundo o CienciaPT, Investigadores de Centro de Electrónica, Optoelectrónica e Telecomunicações (CEOT) da UAlg contribuíram para o desenvolvimento de um método totalmente novo, capaz de aproveitar melhor a energia que os painéis solares recebem do sol.

Até agora estes painéis apenas convertem, em média, 10 por cento da radiação solar que chega à Terra, mas se a hipótese avançada pela equipa de investigadores se verificar na prática, a fracção de energia rentabilizada pode aumentar em 50 por cento.
A Universidade de Amesterdão, na Holanda, em parceria com a Universidade do Algarve e com o Ioffe Physico-Technical Institute, em São Petersburgo, na Rússia, desenvolveram um método inovador para aumentar a quantidade de energia convertida em electricidade pelas células dos painéis solares.

O avanço alcançado pela equipa de investigadores, liderada por Tom Gregorkiewicz, da Universidade de Amesterdão, está a captar largo interesse junto da comunidade científica internacional, sendo que os resultados deste trabalho vão ser publicados na edição de Fevereiro da revista ‘Nature Photonics’, juntamente com uma entrevista ao líder do projecto, merecendo ainda um destaque na revista ‘Nature’.

Segundo a UAlg, basicamente, os investigadores mostraram que partindo os fotões mais energéticos (ultra-violetas), e separando-os no espaço, é possível converter uma maior percentagem de energia em electricidade, através de painéis solares, do que se converteria antes do corte.

Para partir estes fotões de alta-energia usaram-se nanocristais (figura 1). A descoberta foi feita por acaso, enquanto a equipa investigava as potencialidades dos nanocristais para activar o elemento químico érbio (Er), no âmbito de um projecto na área das telecomunicações.

 “Quando se verificou este fenómeno foi imediatamente óbvio que, mesmo sem o érbio, poderia ser um caminho para rentabilizar o aproveitamento de energia pelas células solares”, explica Peter Stallinga, docente na Faculdade de Ciências e Tecnologia (FCT), membro do CEOT e um dos investigadores envolvidos na descoberta.

Extremos da luz solar não são bem aproveitados
A luz que chega do Sol à Terra não é toda igual: é constituída por pequenas partículas, os fotões, que “carregam” níveis de energia diferentes, consoante a sua localização no espectro solar. Num extremo estão os infra-vermelhos, no centro a luz visível e no outro extremo acomodam-se os ultra-violetas.
O que acontece normalmente é que as células dos painéis solares não são capazes de captar de um modo eficiente a energia dos fotões de ambos os extremos do espectro.

Se, por um lado, os infra-vermelhos transportam tão pouca energia que acabam por não ser absorvidos pelos painéis solares, por outro lado, os ultra-violetas, embora com muito para dar, não são devidamente aproveitados, já que uma parte importante da sua energia se perde, porque se transforma em calor em vez de se transformar em electricidade.

“Cortando os fotões de alta-energia poderá esperar-se uma maior eficácia na produção de energia eléctrica através dos painéis solares, baixando-se igualmente o custo por watt”, sublinha Peter Stallinga.

Sabendo que o nível máximo teórico de conversão de energia através de painéis solares simples é de 30 por cento (70 por cento da energia que chega do Sol não é aproveitada), o novo método poderá contribuir para aumentar o nível de eficácia de conversão para os 45 por cento (um crescimento na ordem dos 50 por cento).

Descoberta será validada no Campus de Gambelas
Propostas para projectos de investigação serão, em breve, submetidas com o objectivo de fazer a validação deste novo processo de aproveitamento da energia solar, validação essa que será conduzida, com parceiros, na Universidade do Algarve, pelo CEOT, centro de investigação que integra um grupo de peritos em medições eléctricas nas melhores condições para proceder à caracterização eléctrica do fenómeno observado em Amesterdão.

“No âmbito do Protocolo de Quioto, e mais recentemente, do Protocolo de Bali, no contexto dos quais foram feitas muitas promessas acerca da redução de gases de efeito de estufa, qualquer aumento de rendimento dos painéis solares será bem-vindo”, refere Peter Stallinga, acrescentando: “O Algarve, assim como toda a região Sul do Portugal, beneficia de uma localização estratégica incontornável, já que a quantidade de energia solar recebida por ano é a mais alta de Europa e, por isso, este será o local ideal para estudar e implementar novas tecnologias de energia solar. Neste processo, é óbvio que a Universidade do Algarve tem de tomar a liderança na investigação básica e aplicada dessas tecnologias.”

Resumo do artigo disponível no site da Nature Photonics, na secção Advance online publication: 
http://www.nature.com/nphoton/journal/vaop/ncurrent/abs/nphoton.2007.279.html 

Fonte: CienciaPT