Um minúsculo chip similar às células solares usadas por muitos satélites e outras naves espaciais hoje em dia - incluindo a duradoura Mars Rovers - bateu os recordes prévios de eficiência máxima na produção de eletricidade a partir da luz solar. "Esse é o equivalente fotovoltaico a correr 100 metros em menos de 10 segundos", afirma Larry Kazmerski, diretor do Centro Nacional para Fotovoltaicos, do Departamento de Energia, no Colorado. "É uma tecnologia que leva a uma ruptura, a qual deverá nos fornecer, ao menos no Sudoeste (dos EUA), uma eletricidade de custo competitivo de forma um tanto rápida."

As especificidades: um "wafer" de germânio é girado em altas velocidades e submetido a diversos gases que estimulam o crescimento de camadas de material semicondutor como arsenato de gálio. "Temos algo entre 20 e 30 camadas de material semicondutor", explica David Lillington, presidente do Spectrolab, Inc., que desenvolveu a nova célula. As camadas resultantes em um único dispositivo solar respondem a diferentes espectros de luz. A camada superior, por exemplo, capta a energia da luz azul, enquanto a camada intermediária absorve a verde e a inferior usa a vermelha. Esse tipo de célula solar de tripla junção tem um ajuste especial para trabalhar com luz concentrada, nesse caso a voltagem de 240 sóis.

A eficiência resultante quase dobra a das células solares padrão, de silício, que gira em torno de 22 por cento. Esse ganho, no entanto, requer o uso de concentradores de luz, como lentes plásticas e espelhos em miniatura. A nova célula solar chegou a 40,7 por cento de eficiência sob uma luz concentrada no centro de testes do Laboratório Nacional de Energia Renovável, no Colorado. Uma célula de apenas 0,26685 centímetro quadrado produziu 2,6 watts de eletricidade quando recebeu a concentração máxima de luz. "O espectro do sol muda a cada cinco minutos", explica Kazmerski. Portanto, os testes são conduzidos "em um simulador onde tudo permanece constante".

Mesmo que as células instaladas requeiram concentradores, o fato de um número menor de células poder produzir a mesma quantidade de energia - e de que células similares já sejam produzidas em ampla escala - significa que esse sistema teria o potencial de gerar eletricidade na faixa dos 8 a 10 centavos de dólar por kilowatt-hora-bem perto dos preços da eletricidade ao consumidor de hoje. "Espera-se que no fim ela baixe o suficiente para rivalizar com o preço da energia tradicional, embora isso esteja num tempo futuro", ressalta Dave Garlick, porta-voz da Boeing, companhia dona da Spectrolab.

"Isso pode indicar um aumento significativo na penetração da energia solar", diz Clark Gellings, vice-presidente de inovação do Instituto de Pesquisa de Energia Elétrica. "A barreira real era o custo do aparelho." Muitas empresas já investiram em energia solar, incluindo fazendas solares gigantes em Portugal e na China. Nos EUA, a Xcel Energy planeja construir no Colorado uma usina solar relativamente modesta, de oito megawatts, no ano que vem, usando células solares concentradas similares assim como outras tecnologias. "Essa não é uma tecnologia que está a 10 anos de nós", acrescenta Kazmerski. "É uma tecnologia que vamos ver por aí no ano que vem."

Entretanto, as células solares recordistas estão a ao menos 12 meses de serem produzidas em grande escala, afirma Lillington. "Antes de produzirmos essa célula nova, ela precisa passar por um processo de qualificação a fim de garantir que ela possa suportar as condições rigorosas do ambiente." Seus pares marcianos duraram 28 meses naquele ambiente rude e hostil.

E a célula solar de tripla junção também pode não manter o recorde de eficiência por muito tempo. "Estamos em busca de células solares de quatro, cinco, e até mesmo seis junções", observa Lillington. "Há ao menos três ou quatro abordagens diferentes para levar a eficiência para a faixa dos 45 por cento." E isso significa que o preço da energia captada diretamente do sol continuará a cair.
(Por David Biello, Scientific American Brasil, Dezembro de 2006)
http://www2.uol.com.br/sciam/conteudo/noticia/noticia_202.html