Desenvolvidas células solares que conseguem funcionar à noite

Na revista Applied Physics Letters, investigadores da Universidade de Stanford publicaram um estudo sobre uma célula fotovoltaica que recolhe energia solar durante o dia e durante a noite, evitando a necessidade do uso de pilhas.

célula fotovoltaica; painel solar
O dispositivo faz uso da fuga de calor da Terra de volta para a energia espacial que está na mesma ordem de magnitude que a radiação solar recebida.

As células solares, ou painéis fotovoltaicos, fornecem energia durante o dia, mas a poupança de energia para uso posterior requer um armazenamento substancial da mesma. Durante a noite, as células solares irradiam e perdem calor para a atmosfera, atingindo temperaturas de alguns graus abaixo da temperatura ambiente.

O dispositivo em desenvolvimento utiliza um módulo termoelétrico para gerar tensão e corrente a partir do gradiente de temperatura entre a célula e o ar. Este processo depende da conceção térmica do sistema, que inclui um lado quente e um lado frio.

"Pretende-se que o termoelétrico tenha muito bom contacto tanto com o lado frio, que é a célula solar, como com o lado quente, que é o ambiente", disse o autor deste estudo, Sid Assawaworrarit. "Se não se tiver isso, não será possível obter muita energia a partir deste mecanismo".

Nova forma de gerar energia

A instalação é barata e, em princípio, poderia ser incorporada nas células solares existentes. É também simples, pelo que a construção em locais remotos com recursos limitados é viável.

"O que conseguimos fazer aqui foi construir tudo a partir de componentes de prateleira, ter um contacto térmico muito bom, e a coisa mais cara em toda a instalação foi a própria termoelétrica", disse um dos autores, Zunaid Omair.

A utilização de eletricidade durante a noite para iluminação requer alguns watts de potência. O dispositivo atual gera 50 miliwatts por metro quadrado, o que significa que a iluminação exigiria cerca de 20 metros quadrados de área fotovoltaica.

"Nenhum destes componentes foi especificamente concebido para este fim", disse o autor Shanhui Fan. "Portanto, penso que há espaço para melhorias, no sentido em que, se cada um destes componentes fosse realmente concebido para o nosso propósito, penso que o desempenho poderia ser melhor".

Esta nova célula solar tem um baixo custo de instalação, visto que pode ser inserida nos painéis fotovoltaicos existentes e é capaz de produzir energia para ser utilizada durante a noite.

A equipa pretende otimizar o isolamento térmico e os componentes termoelétricos do aparelho. Estão a explorar melhorias de engenharia da própria célula solar para melhorar o desempenho do arrefecimento radiativo sem influenciar a sua capacidade de recolha de energia solar.