A Sharp desenvolve célula fotovoltaica com rendimento de conversão de 35,8%

A empresa japonesa Sharp anunciou em outubro de 2009 que desenvolveu uma nova célula fotovoltaica com rendimento de conversão de 35,8%, o que constitui um novo recorde mundial para uma célula em nível de laboratório, sem utilização de um concentrador solar. O número foi certificado pelo AIST [1] em setembro deste ano. As pesquisas foram realizadas no âmbito do projeto "Pesquisa e Desenvolvimento de Tecnologias Fotovoltaicas Revolucionárias", da NEDO [2].

Trata-se de uma célula de tripla junção, o que significa que comporta três camadas que absorvem, cada uma, comprimentos de onda de luz diferentes. Isso permite aumentar o espectro da luz absorvida pela célula e, assim, obter um rendimento mais alto do que com uma célula de uma só camada. As células de tripla junção sobre as quais trabalha a empresa até o presente são compostas de fosfeto de gálio índio (InGaP) para a camada superior, de arseneto de gálio índio (InGaAs) para a camada do meio, e de germânio (Ge) para a camada inferior.

Estrutura da célula convencional (esquerda) e da nova célula (direita) onde a camada de germânio (inferior) foi substituída pelo arseneto de índio e gálio (InGaAs). - Créditos: Sharp.

As camadas de germânio são fáceis de fabricar, mas a metade da corrente elétrica que aparece nessa camada não podendo ser utilizada, levou os pesquisadores da Sharp a substituir o material por arseneto de gálio índio. 

A nova célula é assim constituída de fosfeto de gálio índio para a camada superior; de arseneto de gálio, para a camada do meio, e de arseneto de gálio índio para a camada inferior. 

A taxa de rendimento de conversão foi, assim, também melhorada de 31,5% para 35,8%. Utilizando um concentrador (1000 vezes), o rendimento de conversão atinge os 45%.

Outras características da célula:

• uma tensão de circuito aberto (Voc) de 3,012V;
• uma corrente de curto-circuito (Isc) de 12,27 mA;
• um fator de forma (F.F.) de 85,3%; 
• uma superfície de 1 cm2.

Num primeiro momento, a Sharp prevê a integração dessa nova célula nos satélites até 2012.

[1] Instituto Nacional de Ciências e Técnicas Industriais Avançadas, órgão público de pesquisa.

[2] Organização para o Desenvolvimento de Energias Novas e Tecnologias Industriais: órgão público de financiamento da pesquisa.

FONTE: Press Release Sharp