Painéis de perovskita atingem dimensão de central solar

Durante anos, as células solares de perovskita bateram recordes de eficiência em pequenas amostras de laboratório, enquanto nos telhados continuaram a dominar os painéis de silício. Uma equipa liderada pela Nanjing University construiu agora módulos de perovskita com as dimensões de um painel convencional, 1,2 por 0,6 metros, e o melhor manteve uma potência estável de 158,4 watts durante os ensaios (Nanjing University). Publicado na Nature a 12 de agosto, o trabalho mostra que o material pode manter a eficiência num formato compatível com a utilização em centrais solares (artigo).

O obstáculo está no fabrico. Uma célula de perovskita converte luz em eletricidade através de uma camada cristalina muito fina. Revestir uma amostra minúscula é como pintar um selo: é possível obter uma cobertura quase perfeita. Num painel, é preciso aplicar o revestimento uniformemente numa superfície muito maior e ligar entre si numerosas faixas de células; quanto maior a área, maior a probabilidade de surgirem pequenas imperfeições.

Essas imperfeições desperdiçam energia. Num defeito do cristal, parte das cargas elétricas libertadas pela luz perde-se antes de chegar aos fios sob a forma de corrente útil. Num painel de grandes dimensões, a acumulação desses pontos reduz de forma percetível a produção.

Um tratamento de superfície mais eficaz

Os químicos procuram limitar estas perdas através da passivação: um tratamento químico da superfície da camada que reduz o efeito dos defeitos. Segundo os investigadores, os tratamentos habituais, à base de compostos de halogenetos de amónio, distribuem-se de forma irregular em superfícies grandes e degradam-se com o calor. A equipa substituiu-os por dioleato de chumbo, um composto que contém chumbo e que, segundo o artigo, forma uma camada superficial mais estável e reduz a perda de cargas elétricas (artigo). A ideia foi depois testada em módulos reais por uma equipa que incluiu a fabricante Renshine Solar, a Beijing Institute of Technology e a University of Victoria, no Canadá.

O desempenho de um painel de dimensões reais

A medida mais exigente é a eficiência: a parcela da energia luminosa incidente que um painel converte em eletricidade. O módulo de 0,72 m² atingiu 22,0 por cento quando a medição abrangeu toda a sua área, incluindo as margens e as faixas de ligação, que não produzem eletricidade (artigo).

O resultado não dependeu de uma única unidade excecional: a equipa construiu 150 módulos de grandes dimensões, com uma potência média de 144 W. Os 158,4 watts correspondem ao melhor resultado do lote, e não ao desempenho típico (Nanjing University).

O recorde de eficiência anunciado veio de um módulo mais pequeno. Atingiu 24,0 por cento numa área de abertura de 810 cm², correspondente à superfície ativa depois de excluídas as margens inativas, num resultado certificado pela empresa de ensaios TÜV SÜD China (pv magazine). Como diferem tanto as dimensões do módulo como o critério de medição, os valores de 24,0 e 22,0 por cento não são diretamente comparáveis.

A durabilidade continua a ser uma fragilidade das perovskitas, que se degradam com o calor e a humidade. No ensaio normalizado de «calor húmido», que acelera o envelhecimento dos painéis a 85 °C e com uma humidade de 85 por cento, a universidade afirma que os módulos tratados perderam cerca de 2 por cento da eficiência ao fim de 1 300 horas (Nanjing University). Segundo a mesma fonte, os módulos com o tratamento antigo de amónio perderam cerca de 39 por cento nas mesmas condições. Ensaios deste tipo revelam rapidamente pontos fracos, mas não permitem saber como um painel envelhecerá ao ar livre ao longo de décadas.

Um ensaio de primavera ao lado do silício

A equipa também testou os painéis no exterior. Segundo a universidade, um sistema de perovskita de 1 MW funcionou na mesma central fotovoltaica instalada no solo que um sistema comercial de silício de 3,5 MW (Nanjing University). Como os sistemas tinham dimensões diferentes, a comparação usou a eletricidade produzida por dia por unidade de potência instalada.

Segundo a universidade, o sistema de perovskita produziu mais eletricidade por unidade de potência instalada: 3,42 por cento em março, 3,79 por cento em abril e 5,81 por cento em maio de 2026. Estes valores assentam no relato da universidade sobre um único local e uma só primavera. Publicações como o South China Morning Post reproduziram-nos sem verificação independente.

O que a equipa de Nanjing demonstrou é concreto: produziu um lote de módulos de perovskita de grande formato, obteve um recorde de eficiência certificado e, nos ensaios, usou um tratamento de superfície que abrandou de forma acentuada a degradação provocada pelo calor húmido. Demonstrar que estes painéis produzem mais eletricidade do que os de silício ao longo da vida útil exigirá anos de dados de produção ao ar livre, recolhidos em vários climas, além de valores sobre os custos de fabrico; a Renshine e os seus parceiros estão em melhor posição para divulgar esses dados.