De acordo com pt.wedoany.com-Uma equipe internacional de pesquisa liderada pela Universidade Monash desenvolveu uma célula solar tandem sem índio em tamanho comercial, substituindo o metal raro índio por óxido de estanho. A célula alcançou uma eficiência certificada de 31% em um mini módulo de 207,9 cm². Este avanço na fabricação visa reduzir o custo de produção de painéis solares de alta eficiência.
Os resultados da pesquisa foram publicados na revista Science, demonstrando a primeira célula solar tandem de perovskita sem índio de alto desempenho e tamanho comercial. Os pesquisadores afirmam que, ao substituir os óxidos à base de índio por óxido de estanho, o custo deste material é apenas cerca de um centésimo do custo do índio, mantendo um desempenho robusto. Com o crescimento da demanda por energia solar, reduzir a dependência do índio torna-se cada vez mais importante, uma vez que este metal é amplamente utilizado em produtos eletrônicos e seu fornecimento limitado representa um desafio para a fabricação em larga escala.
O professor Yuan Cheng, do Campus de Suzhou da Universidade Monash e do Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais, afirmou que esta conquista demonstra que a tecnologia pode superar os dispositivos em escala laboratorial. Ele mencionou que, considerando que o custo do estanho é apenas um centésimo do custo do índio, este avanço abre um novo paradigma de materiais e uma rota de engenharia altamente viável para dispositivos fotovoltaicos tandem de baixo custo, sustentáveis e escaláveis, tendo importância estratégica significativa para impulsionar a industrialização e a implantação em escala de terawatts da próxima geração de tecnologia fotovoltaica ultraeficiente.
Os pesquisadores substituíram o índio por óxido de estanho por meio de um processo de deposição por plasma de baixo dano, produzindo células solares tandem. Essas células não apenas alcançaram uma eficiência certificada de 31% em mini módulos de tamanho comercial, mas também melhoraram a durabilidade. Segundo a equipe, os dispositivos suportaram altas temperaturas, alta umidade e operação ao ar livre por mais de três meses, mantendo um desempenho robusto. O professor Cheng Yuan destacou que ultrapassar 30% de eficiência em módulos tandem de tamanho comercial é um marco técnico importante.
A equipe de pesquisa desenvolveu um processo de deposição por plasma reativo (RPD) para filmes de óxido de estanho (SnOx) como camada de recombinação, alcançando uma eficiência certificada de 33,6% em uma área de 1 cm². Ao estender a aplicação do RPD-SnOx para eletrodos transparentes frontal e traseiro, foi possível fabricar com sucesso células solares tandem sem índio e escalar a tecnologia para mini módulos de 207,9 cm², obtendo uma eficiência certificada de 31,0%.
O estudo foi liderado pelo professor Yuan Cheng, da Universidade Monash; pelos professores Xiaohong Zhang e Xinbo Yang, da Universidade de Soochow; pelo Dr. Zijia Li, da Chint New Energy Technology Co. Ltd; e por pesquisadores de várias universidades e parceiros da indústria fotovoltaica. Os resultados foram publicados na revista Science.
