Tecnologias emergentes para produção de células solares fotovoltaicas: uma revisão
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v11i17.36068Palavras-chave:
Energia limpa; Célula fotovoltaica; Materiais alternativos; Maior eficiência.Resumo
Entre as energias geradas de fonte renovável destaca-se a fotovoltaica. Esse tipo de energia vem se tornando cada dia mais atraente, uma vez que apresentam emissões zero de gases de efeito estufa. Além de ter como fonte a luz solar, ou seja, suprimento inesgotável. A partir do exposto, tendo em vista a importância das energias renováveis e a recente ascensão das tecnologias fotovoltaicas, o objetivo do presente estudo é explanar, por meio de uma revisão integrativa da literatura, a ascendência e a aplicação de tecnologias emergentes para produção de células solares fotovoltaicas. A revisão foi realizada por meio de buscas em documentos técnicos científicos disponíveis em bases de dados como Scielo, Scopus, ScienceDirect, Periódicos Capes e em repositórios científicos. A energia fotovoltaica converte energia solar em elétrica e tem se mostrado uma solução sustentável e prática para o desafio de atender à crescente demanda global por energia. O silício é o material mais largamente disseminado na tecnologia fotovoltaica e na produção de células solares. As células de terceira ou última geração são também denominadas como tecnologias emergentes, já que a maioria se encontra em fase experimental, englobando uma variedade de materiais que em sua maioria são orgânicos. A busca por novas tecnologias e materiais que podem melhorar vários aspectos das células e painéis fotovoltaicos como resistência, durabilidade e maior eficiência na conversão de energia é uma demanda atual.
Referências
Andreani, L. C., Bozzola, A., Kowalczewski, P., Liscidini, M., & Redorici, L. (2019). Silicon solar cells: toward the efficiency limits. Advances in Physics: X, 4(1), 1548305. https://doi.org/10.1080/23746149.2018.1548305
Cole, J. M., Pepe, G., Al Bahri, O. K., & Cooper, C. B. (2019). Cosensitization in dye-sensitized solar cells. Chemical reviews, 119(12), 7279-7327. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.8b00632
de Oliveira, A. M., Mario, M. C., & Pacheco, M. T. T. (2021). Fontes renováveis de energia elétrica: evolução da oferta de energia fotovoltaica no Brasil até 2050. Brazilian Applied Science Review, 5(1), 257-272. https://doi.org/10.34115/basrv5n1-016
Ferreira, A. S., & Fenato, A. J. (2017). Potencial Impacto Ambiental Fotovoltaica. Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento, 1, 228-242. https://www.nucleodoconhecimento.com.br/ engenharia-eletrica/ambiental-fotovoltaica
Gong, J., Sumathy, K., Qiao, Q., & Zhou, Z. (2017). Review on dye-sensitized solar cells (DSSCs): Advanced techniques and research trends. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 68, 234-246. https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.09.097
Green, M. A. (2019). Photovoltaic technology and visions for the future. Progress in Energy, 1(1), 013001. https://iopscience.iop.org/ article/10.1088/2516-1083/ab0fa8/meta
Gul, M., Kotak, Y., & Muneer, T. (2016). Review on recent trend of solar photovoltaic technology. Energy Exploration & Exploitation, 34(4), 485-526. https://doi.org/10.1177/0144598716650552
Haschke, J., Dupré, O., Boccard, M., & Ballif, C. (2018). Silicon heterojunction solar cells: Recent technological development and practical aspects-from lab to industry. Solar Energy Materials and Solar Cells, 187, 140-153. https://doi.org/10.1016/j.solmat.2018.07.018
Hosenuzzaman, M., Rahim, N. A., Selvaraj, J., Hasanuzzaman, M., Malek, A. A., & Nahar, A. (2015). Global prospects, progress, policies, and environmental impact of solar photovoltaic power generation. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 41, 284-297. http://dx.doi.org/10.1016/j.rser.2014.08.046
Lima, P. D. T. D., Neto, M. M., & Abrahão, R. (2022). Análise dos processos de avaliação de impacto ambiental em usinas fotovoltaicas no Nordeste do Brasil. Revista Brasileira de Geografia Física, 15(03), 1260-1273. https://periodicos.ufpe.br/revistas/rbgfe/article/viewFile/252652/41290
Liu, Y., Li, Y., Wu, Y., Yang, G., Mazzarella, L., Procel-Moya, P., Tamboli, A. C., Weber, K., Boccard, M., Isabella, O., Yang, X., & Sun, B. (2020). High-efficiency silicon heterojunction solar cells: materials, devices and applications. Materials Science and Engineering: R: Reports, 142, 100579. https://doi.org/10.1016/j.mser.2020.100579
Louwen, A., Van Sark, W., Schropp, R., & Faaij, A. (2016). A cost roadmap for silicon heterojunction solar cells. Solar Energy Materials and Solar Cells, 147, 295-314. https://doi.org/10.1016/j.solmat.2015. 12.026
Ogbomo, O. O., Amalu, E. H., Ekere, N. N., & Olagbegi, P. O. (2017). A review of photovoltaic module technologies for increased performance in tropical climate. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 75, 1225-1238. https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.11.109
Oliveira, A. T. E. de, Sobreira, A. A., Costa, H. F., Ferreira, J. dos S., & Perez, C. A. S. (2022). A energia solar fotovoltaica: transformação, evolução, aspectos ambientais e abordagens na sala de aula. Research, Society and Development, 11(9), e25811932533. https://doi.org/10.33448/rsd-v11i9.32533
Polman, A., Knight, M., Garnett, E. C., Ehrler, B., & Sinke, W. C. (2016). Photovoltaic materials: Present efficiencies and future challenges. Science, 352(6283), aad4424. https://doi.org/10.1126/science.aad4424
Sharma, K., Sharma, V., & Sharma, S. S. (2018). Dye-sensitized solar cells: fundamentals and current status. Nanoscale research letters, 13(1), 1-46. https://nanoscalereslett.springeropen.com/ articles/10.1186/s11671-018-2760-6
Teixeira, M. A. C. (2019). Perspectivas do potencial estratégico de novos materiais alternativos ao silício para a produção de células solares fotovoltaicas. 121 f. Dissertação (Programa de Mestrado em Cidades Inteligentes e Sustentáveis) - Universidade Nove de Julho, São Paulo. http://bibliotecatede.uninove.br/handle/tede/2149
Teixeira, M. A. C., Ramos, H. R., & Aguiar, A. O. (2021) Perspectivas de Novos Materiais Alternativos ao Silício para a produção de Células Solares Fotovoltaicas: Uma Revisão Sistemática da Literatura. Revista Nacional de Gerenciamento de Cidades, 9(71) 48 – 62, https://publicacoes. amigosdanatureza.org.br/index.php/gerenciamento_de_cidades/article/view/2953/2777
Vieira, A. C. F. (2021). Energias renováveis e sua eficiência na nova economia energética no Brasil. Revista Brasileira de Gestão Ambiental e Sustentabilidade, 8(18), 211-223. https://doi.org/10.21438/rbgas(2021)081813
Yamaguchi, M., Dimroth, F., Geisz, J. F., & Ekins-Daukes, N. J. (2021). Multi-junction solar cells paving the way for super high-efficiency. Journal of Applied Physics, 129(24), 240901. https://aip.scitation.org/doi/full/10.1063/5.0048653
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2022 Gabriel Ashley Moreira de Lima; Vinicius Oliveira Souza; Rogério Santiago Lopes
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Autores que publicam nesta revista concordam com os seguintes termos:
1) Autores mantém os direitos autorais e concedem à revista o direito de primeira publicação, com o trabalho simultaneamente licenciado sob a Licença Creative Commons Attribution que permite o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria e publicação inicial nesta revista.
2) Autores têm autorização para assumir contratos adicionais separadamente, para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (ex.: publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista.
3) Autores têm permissão e são estimulados a publicar e distribuir seu trabalho online (ex.: em repositórios institucionais ou na sua página pessoal) a qualquer ponto antes ou durante o processo editorial, já que isso pode gerar alterações produtivas, bem como aumentar o impacto e a citação do trabalho publicado.