Um pigmento de tomate pode ser a chave para aumentar a eficiência dos painéis solares

JONGHO SHIN/iStock

Ao assinar, você concorda com nossos Termos de Uso e Políticas. Você pode cancelar a assinatura a qualquer momento.

Uma das principais desvantagens da energia solar reside na variação da eficiência dos painéis solares.

Os termos "eficiência do painel solar" e "eficiência da célula solar" referem-se à quantidade de luz solar que cada tecnologia fotovoltaica pode transformar em energia utilizável.

Normalmente, a eficiência da célula solar varia de 15% a 22%, dependendo da localização, do clima e de outras condições naturais e do tipo de sistema de energia solar usado.

Wikimedia Commons/Mark Buckawicki

Nos últimos anos, porém, os avanços necessários na tecnologia fotovoltaica ajudaram a aumentar esses números.

Em 2022, uma das descobertas mais incríveis neste campo é creditada a uma equipe de pesquisadores chineses que descobriram que o licopeno, o pigmento que torna os tomates vermelhos, aumenta a eficiência das células solares à base de perovskita de 20,57% para 23,62%.

Alguns tipos de painéis solares funcionam melhor do que outros.

Atualmente, a maioria dos painéis solares comerciais (cerca de 90%) são à base de silício porque é uma opção relativamente econômica, pois duram até 25 anos e não requerem muita manutenção.

Mas eles raramente excedem as taxas de eficiência de 20 a 25%.

Existem vários tipos de painéis solares à base de silício:

Painéis solares de silício amorfo. Uma das alternativas mais baratas do mercado, esse tipo de painel solar contém filmes finos de uma forma não cristalina de silício chamada silício amorfo (a-Si), que funciona como um material semicondutor. A eficiência da célula solar é de aproximadamente 6% a 13%.

Painéis solares de silício policristalino.Esses painéis solares contêm fragmentos de uma forma policristalina de silício de alta pureza, fundidos em fatias finas que formam as células solares.

Wikimedia Commons/foto de Mariojan

Esses painéis solares à base de silício têm muitos cristais, tornando mais difícil para os elétrons se moverem através deles. Portanto, a taxa de eficiência desse tipo de painel solar é geralmente em torno de 13% a 16%.

Painéis solares de silício monocristalino. Compostos de silício monocristal puro organizado em wafers, esses painéis solares têm uma cor preta escura e uma taxa de eficiência de aproximadamente 17% a 24%. No entanto, sua fabricação pode ser complexa e cara.

Sociedade Americana de Energia Solar

Então, temos painéis solares de perovskita, feitos de compostos estruturados em perovskita como a camada de absorção de luz. São compostos baseados na estrutura cristalina do titanato de cálcio, que permite a incorporação de diferentes cátions (íons carregados positivamente).

Os painéis solares de perovskita feitos com perovskitas de haleto de chumbo são de baixo custo e mais eficientes do que os painéis solares baseados em silício (a taxa de eficiência é de cerca de 25%). No entanto, eles são facilmente degradados pela umidade, calor, luz e outros fatores.

Wikimedia Commons/Stanford ENERGY, Mark Shwartz

Devido à sua curta vida útil, esses painéis solares atualmente não são competitivos no mercado. Ainda assim, suas outras características são promissoras e os cientistas não desistiram de buscar novas formas de aumentar a estabilidade, durabilidade e eficiência dos painéis.

É aqui que entra o licopeno, o “pigmento do tomate”.

O licopeno é um antioxidante natural. Como tal, inibe a oxidação, a reação química responsável pelos radicais livres.

Os radicais livres são íons, átomos ou moléculas com um número ímpar de elétrons. Isso os torna instáveis ​​e podem ativar reações que alteram o DNA, produzindo dano celular em organismos vivos.

O licopeno se liga aos radicais livres gerados pela radiação ultravioleta do Sol, tornando-os mais estáveis. Dessa forma, o pigmento protege os tomates e outras frutas vermelhas dos raios UV, reduzindo os danos celulares no tecido da pele.

Wikimedia Commons/Jeff Dahl

Sabendo disso, os pesquisadores chineses levantaram a hipótese de que o licopeno poderia reduzir a degradação nos painéis solares de perovskita produzidos pelos raios UV, aumentando sua durabilidade.