Produção das células solares de película fina

O custo tem sido a maior barreira para a larga utilização da tecnologia solar. Os painéis solares de silício tradicionais requerem um processo de fabricação complexo e demorado que eleva o custo por watt da eletricidade. As células solares de película fina que não utilizam o silício são muito mais fáceis de serem fabricadas e acabam removendo essas barreiras.

Os maiores avanços atuais vieram com a fabricação de CIGS em chapa metálica. A Nanosolar faz as suas células solares utilizando um processo que lembra a impressão em offset. Veja a seguir como funciona.

1. Resmas de folhas de alumínio rolam através de grandes prensas, semelhantes às utilizadas na impressão de jornais. Os rolos de folhas de alumínio podem ter metros de largura e quilômetros de comprimento. Isso torna o produto muito mais adaptável a diferentes aplicações.
   
   
2. Uma impressora, operando em um ambiente aberto, deposita uma fina camada de tinta semicondutora sobre o substrato de alumínio. Isso é uma enorme melhoria sobre a fabricação de CIGS em vidro ou da célula de CdTe, que requer que o semicondutor seja depositado em uma câmara à vácuo. A impressão em ambiente aberto é muito mais rápida e econômica.
   
   
3. Outra prensa deposita as camadas de CdS e ZnO. A camada de óxido de zinco é não-reflexiva para garantir que a luz solar seja capaz de atingir a camada semicondutora.
   
   

4. Finalmente, a folha é cortada em lâminas de células solares. Durante o processo de fabricação da Nanosolar é possível a montagem de células dispostas, semelhante à utilizada na tecnologia solar de silício convencional. Isso significa que as características elétricas das células podem ser combinadas para atingir a mais alta eficiência da distribuição e do rendimento do painel. Os painéis de CIGS em vidro não oferecem a montagem de células dispostas. Como os painéis consistem em células que não são bem combinadas eletricamente, o funcionamento e a eficiência caem de modo significativo.
   
   

Cortesia da Nanosolar
O engenheiro de equipe, Addison Shelton, trabalha com uma revestidora na produção das células solares da Nanosolar

As prensas utilizadas na impressão de semicondutores são fáceis de usar e de manter. Além disso, pouquíssima matéria-prima é desperdiçada. Isso contribui para a eficácia geral do processo e reduz o custo da eletricidade gerada pelos painéis solares. A eletricidade dos painéis solares tradicionais custa cerca de US$ 3 por watt. O pensamento convencional é de que a energia solar não será competitiva até que produza eletricidade a US$ 1 por watt. A Nanosolar afirma que o processo de fabricação super eficiente e a revolucionária tinta semicondutora podem reduzir o custo de geração de eletricidade a partir da luz solar para meros 30 centavos de dólar por watt. Se isso for verdade, a energia solar poderá finalmente competir com o carvão vegetal.

A tecnologia das células solares de película fina não é ficção científica. A Nanosolar atualmente está tentando cumprir 12 meses de pedidos. Entre os clientes estão corporações e municípios do mundo todo. Outros fabricantes de células solares de película fina também estão bastante ocupados quanto a Nanosolar. A First Solar, sediada em Ohio, está trabalhando com a Juwi Solar para construir um campo solar de película fina de CdTe de 40 megawatts em Saxony, Alemanha, que ficará pronto em 2009. E a Honda (em inglês) está experimentando as células solares de película fina de CIGS para prédios em uma instalação no Japão.

Entretanto, se as células solares de película fina atingirem todo o seu potencial, é fácil de imaginar um futuro em que a energia solar estará tão onipresente quanto a luz solar. As células de película fina poderiam cobrir os telhados ou criar fachadas de prédios ao longo das cidades. Elas poderiam estar integradas às telhas para uma instalação fácil em cada nova casa em construção. Também poderiam ajudar a fornecer energia para uma nova geração de carros e caminhões solares.

Para mais informações sobre energia solar, eletricidade e assuntos relacionados, veja a próxima página.