Quais são as diferentes gerações de células solares?

Existem três gerações básicas de células solares, embora uma delas ainda não exista, e as pesquisas estão em andamento. Eles são designados como primeiro, segundo e terceiro e diferem de acordo com seu custo e eficiência.

A primeira geração é de alto custo e alta eficiência. Essas células solares são fabricadas de maneira semelhante aos computadores, envolvendo silício extremamente puro, usam uma única junção para extrair energia de fótons e são muito eficientes, aproximando-se da eficiência teórica máxima de 33%. Em 2007, os produtos de primeira geração representaram 89,6% da produção comercial, embora a participação de mercado tenha diminuído desde então. Os processos de fabricação usados ​​para produzi-los são inerentemente caros, o que significa que essas células podem levar anos para pagar pelos custos de compra. Não se pensa que as células de primeira geração serão capazes de fornecer energia mais econômica do que as fontes de combustíveis fósseis.

A segunda geração, que tem estado em intenso desenvolvimento durante os anos 90 e início dos anos 2000, são células de baixo custo e baixa eficiência. Estas são células solares de película fina com mais freqüência, projetos que usam materiais mínimos e processos de fabricação baratos. Os materiais mais populares usados ​​para esse tipo são seleneto de cobre-índio-gálio, telureto de cádmio (CdTe), silício amorfo e silício micromórfico.

Um exemplo padrão de células de segunda geração seria o fabricado pela Nanosolar, que usa uma máquina especial para imprimir as células a uma taxa extremamente rápida. Embora essas células tenham apenas 10 a 15% de eficiência de conversão, o custo diminuído mais do que compensa esse déficit. As células de segunda geração têm o potencial de serem mais econômicas que os combustíveis fósseis.

As células solares de terceira geração são apenas um alvo de pesquisa e ainda não existem realmente. O objetivo da pesquisa em energia solar é produzir células de baixo custo e alta eficiência. É provável que sejam células de película fina que usem novas abordagens para obter eficiências na faixa de 30 a 60%. Alguns analistas prevêem que as células de terceira geração poderiam começar a ser comercializadas em torno de 2020, mas isso é apenas um palpite. As tecnologias associadas aos produtos de terceira geração incluem células fotovoltaicas multifuncionais, células em tandem, células nanoestruturadas para captar melhor a luz incidente e o uso de geração térmica em excesso para aprimorar tensões ou coleta de portadores.