O grafeno é um material que apresenta boa resistência, composto por átomos de carbono densamente compactados. Utilizado na fabricação de módulos fotovoltaicos, compõe uma tecnologia inovadora e diferente de qualquer outra já utilizada nesse segmento.
Painéis feitos com grafeno são mais leves e fortes, mantendo um rendimento de absorção e conversão de luz próximo ao que é observado nos painéis feitos de silício. Outro ponto positivo é a flexibilidade que esse material proporciona, favorecendo a integração e fixação dos equipamentos.
Confira no artigo a seguir mais detalhes sobre os módulos solares feitos com grafeno e se são de fato melhores que os convencionais. Boa leitura!
Quais as vantagens dos módulos de grafeno?
Os módulos feitos com grafeno apresentam uma série de particularidades que têm conquistado o setor de energia solar. Tudo indica que as placas feitas de silício e óxido de índio, frequentemente empregadas nesse segmento, poderão perder espaço para essa nova tecnologia em questão de poucos anos.
Esse novo tipo de composição dos painéis fotovoltaicos permite que os módulos apresentem melhor rendimento. Isso se deve às propriedades hidrofílicas e fotocatalíticas, que proporcionam às placas fotovoltaicas funções autolimpantes e de fácil decomposição de materiais orgânicos.
Nos equipamentos convencionais, há a tendência de acúmulo de bolhas de água sobre a superfície do módulo, que demoram para evaporar e por isso comprometem a performance da placa, impedindo a passagem de luz.
Já no caso dos módulos com aplicação de grafeno, não há retenção de partículas de água quando chove. As gotas de água se espalham com mais facilidade, favorecendo a limpeza de toda a sujidade depositada nas placas. Isso faz com que os módulos de grafeno precisem de limpezas e manutenções com menos frequência, e ainda diminui os riscos de hot spot.
O grafeno possui outras particularidades que o tornam um excelente material para ser utilizado na fabricação de módulos fotovoltaicos. Como a sua condutividade térmica, por exemplo, que é 100 vezes mais intensa que a do cobre (condutor mais usado no mundo).
Esse material também possui alta transmissão de luz, equivalente a 97,5% de uma ampla gama de comprimentos de onda, do ultravioleta ao infravermelho. Outro ponto a seu favor é seu baixo Efeito Joule, o que significa que o grafeno perde pouca energia na forma de calor ao conduzir elétrons.
Continue a leitura para saber mais detalhes sobre o grafeno e qual a sua origem.
De onde vem?
Trata-se de um cristal bidimensional, formado por ligações entre átomos de carbono. Sendo assim, é um material da mesma família do diamante e do grafite.
Foi a partir de 2004 que as propriedades do grafeno passaram a ser investigadas pelos cientistas Andre Geim e Konstantin Novoselov, da Universidade de Manchester, na Inglaterra. Suas pesquisas sobre o grafeno lhe renderam o Prêmio Nobel de Física em 2010.
Esse material foi obtido durante a limpeza da superfície de uma placa de grafite. Os cientistas observaram que, apesar de os resíduos terem basicamente a mesma estrutura do grafite, possuíam também um arranjo de elétrons que se comportavam como se não tivessem massa, o que aumentava a sua condutividade.
O grafeno é um material muito fino e leve, com a espessura de um átomo. Apesar disso, é impermeável e ultra resistente, o que lhe confere uma alta resistência mecânica, sendo este mais um ponto positivo para a fabricação de módulos solares feitos com grafeno.
Confira no próximo tópico alguns pontos de comparação entre os painéis feitos com grafeno em relação aos convencionais.
Painéis de grafeno X Painéis convencionais
Em testes realizados com esses equipamentos, é possível traçar algumas comparações interessantes, que comprovam a eficácia dos painéis de grafeno em relação aos feitos de outros materiais. Como vimos anteriormente, os módulos feitos com grafeno apresentam menos problemas com degradação, umidade e eficiência da temperatura que os outros tipos de módulos.
A poeira e os resíduos acumulados nos painéis solares são os principais responsáveis pela queda na geração de energia dos sistemas fotovoltaicos. Enquanto os módulos convencionais apresentam perda de 8,52%, os de grafeno tem perda consideravelmente menor, de 2,85%.
Isso naturalmente acaba interferindo também na frequência de limpezas necessárias, que é 30% menor. Além disso, a taxa de degradação em 25 anos é de 15% em placas com vidro duplo e grafeno aplicado, enquanto que nas placas solares convencionais de vidro único é de 19,32%.
Prossiga para o próximo tópico para conferir algumas particularidades sobre o processo de fabricação dos painéis feitos com esse material inovador.
Detalhes sobre a fabricação desses módulos
O processo de produção desses equipamentos feitos com grafeno é realizado em baixas temperaturas, garantindo menos danos durante as etapas de produção e instalação. Como não há soldadura por calor excessivo, os materiais são submetidos a menos estresse térmico, com menos riscos de microfissuras (que resultam na diminuição da produção de energia).
Isso faz com que os painéis solares feitos de grafeno tenham uma vida útil ampliada, em comparação aos painéis solares convencionais.
A forma como os módulos são fabricados envolve menores custos de produção, resultando em um valor comercial consideravelmente abaixo dos que são utilizados pelo setor atualmente. Além disso, também é possível aplicar essa tecnologia em superfícies de vidro ou de plástico, tornando sua instalação mais acessível aos consumidores médios.
As vantagens oferecidas por esse material são muito interessantes para o setor de energia solar como um todo, que pode ter no grafeno uma infinidade de novas possibilidades a serem exploradas. É apenas uma questão de tempo até que os módulos feitos a partir do grafeno ganhem mercados ao redor de todo o mundo.
Ao investir no seu sistema solar fotovoltaico, consulte os profissionais envolvidos e pergunte a respeito dos módulos de grafeno. Havendo a possibilidade de explorá-los, agora você já sabe que essa é uma excelente escolha para produzir a sua própria energia solar.
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