Células solares são impressas por jato de tinta

Redação do Site Inovação Tecnológica - 01/07/2011

Esquema tradicional de uma célula solar CIGS - com a impressão por jato de tinta, as diversas camadas do material são mais homogêneas e controláveis.
[Imagem: Sunshine PV]

As impressoras jato de tinta, uma tecnologia de baixo custo que está presente em virtualmente todas as casas e escritórios, poderá em breve oferecer seus benefícios para o futuro da energia solar.

Jato de tinta solar

Engenheiros descobriram uma maneira de fabricar um tipo especial de célula solar, conhecida como CIGS, usando a tecnologia da impressão por jato de tinta - bastando substituir a tinta pelas soluções semicondutoras adequadas.

A técnica reduz o desperdício de matéria-prima em 90 por cento em relação ao processo tradicional, o que poderá reduzir significativamente o custo de produção dessas células solares flexíveis.

"Isto é muito promissor e pode ser uma importante nova tecnologia no campo da energia solar", disse Chang Chih-hung, engenheiro da Universidade do Estado de Oregon, nos Estados Unidos. "Até agora, ninguém tinha sido capaz de criar células solares CIGS funcionais com tecnologia jato de tinta."

As células solares CIGS já são produzidas em larga escala, mas por outros meios.

Células solares CIGS

Um "painel" de célula solar CIGS mais se parece com uma folha plástica, totalmente flexível, em comparação com os rígidos painéis solares feitos com células solares de silício.

O termo CIGS vem das iniciais dos elementos químicos que compõem o material fotossensível: cobre, índio, gálio e selênio.

O material geralmente é produzido a partir do mineral calcopirita, um sulfeto de cobre com pequenas quantidades de metais como índio e gálio, além de enxofre e selênio.

O composto CIGS tem eficiência fotoelétrica excepcional - uma camada de calcopirita com um ou dois micrômetros de espessura pode capturar a energia dos fótons de forma tão eficiente quanto uma camada de 50 micrômetros de espessura de silício.

Células solares impressas

As células solares CIGS são compostas de várias camadas, normalmente depositadas sobre vidro ou sobre um plástico flexível - daí a possibilidade de uso da impressão por jato de tinta.

Em vez de depositar compostos químicos sobre o substrato com a técnica tradicional de deposição de vapor químico, que desperdiça a maioria do material no processo, a tecnologia jato de tinta pode ser usada para criar padrões precisos, depositando apenas o material necessário.

"Alguns dos materiais com os quais queremos trabalhar para fazer células solares mais avançadas, como o índio, são relativamente caros," explica Chang. "Não podemos realmente nos dar ao luxo de desperdiçá-lo, e a abordagem jato de tinta quase elimina o desperdício."