10ª vez a redefinir o recorde mundial! A nossa equipa lidera a investigação em novas células fotovoltaicas de filme fino

25 de março, os repórteres souberam do Instituto de Física da Academia Chinesa de Ciências que a equipa do investigador Meng Qingbo, mais uma vez, conseguiu uma nova grande melhoria nas capacidades de uma nova fotovoltaica de película fina de cádmio-zinco-estanho-sulfureto-seleneto (CZTSSe), aumentando a eficiência de certificação autorizada da bateria para 16,6%, e concluindo o desenvolvimento de uma bateria flexível de alto desempenho e de módulos. Foi a 10.ª vez que a equipa atualizou o recorde mundial nesta área. A nossa China, no sector emergente da energia fotovoltaica, alcançou um desempenho que lidera globalmente, tendo ultrapassado o principal limiar da industrialização da tecnologia.

Atualmente, a transição energética global acelera, a exploração do espaço profundo e a melhoria da construção de infraestruturas espaciais elevam-se, e grandes projetos como a internet de satélites em órbita baixa e as bases de energia no espaço colocam exigências centrais à tecnologia solar: baixo custo, longa vida útil, carácter leve e sustentabilidade dos recursos. O material CZTSSe é composto por elementos comuns, como cobre, zinco e estanho, e apresenta vantagens como abundância de recursos, baixo custo, respeito pelo ambiente e resistência à irradiação no espaço. A sua tecnologia de empilhamento em camadas de película fina, em princípio, tem potencial para desempenhar um papel importante em aplicações energéticas de grande escala no futuro, tanto em terra como no espaço. No entanto, devido a dificuldades como defeitos materiais complexos, disposição desordenada dos átomos e grandes perdas de energia internas, o desenvolvimento da tecnologia fotovoltaica CZTSSe tem encontrado obstáculos nos últimos dez anos.

A equipa de Meng Qingbo aprofunda a investigação fundamental há mais de dez anos, tendo superado de forma precisa questões científicas-chave como a cristalização dos materiais, a estrutura atómica e o controlo de defeitos, e desenvolvido uma estratégia de vacâncias atómicas para orientar os átomos de cobre e zinco a regressarem de forma ordenada. Deste modo, reduz-se, na origem, a atividade dos defeitos e as perdas internas. Em 2022, a equipa quebrou pioneiramente o “teto” de eficiência de 13%; nos três anos seguintes, conseguiu de forma contínua elevações em escala para 14%, 15% e 16%, completando a ampliação de dispositivos e a construção de componentes flexíveis.

De acordo com as leis de desenvolvimento da fotovoltaica de película fina, quando a eficiência atinge o intervalo de 15% a 16%, já pode ser gradualmente industrializada. Com a eficiência de 16,6% das baterias CZTSSe, somada às suas próprias vantagens, existe já base para a industrialização. No futuro, quando a eficiência se aproximar de 20% e a eficiência dos módulos atingir 18% e, além disso, for alcançada a produção em lote, as vantagens dos produtos relevantes, como leveza, flexibilidade, dobrabilidade e sustentabilidade dos recursos, poderão demonstrar amplas perspetivas de desenvolvimento em cenários de aplicação emergentes, como sistemas portáteis de energia, alimentação de equipamentos móveis, e plataformas de satélites e de energia no espaço, bem como exploração do espaço profundo. Espera-se que se torne uma das direções técnicas importantes para apoiar o desenvolvimento do futuro sistema de energia nova e da energia no espaço. A equipa continuará a aprofundar a investigação fundamental e a promover o desenvolvimento tecnológico, articulando-se com todas as partes para acelerar o processo de industrialização e fornecer uma solução chinesa para o sistema global de energia limpa.

Fonte: Beijing Daily Client

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