Projeto

O projeto “WinPSC”, visa o desenvolvimento de células fotovoltaicas de filme fino, sensibilizadas com perovkitas (PSC), tornando-as mais eficientes e reduzindo custos de fabricação. A tecnologia de células solares de perovskita (PSCs – perovskite solar cells) está idealmente posicionada para responder à crescente procura de energia de fontes renováveis.

As PSCs deverão ter um custo inferior à atual tecnologia de silício e o facto de terem uma elevada eficiência energética, de poderem ser produzidas com padrões e cores variadas permite o seu uso em BIPV (painéis fotovoltaicos integrados em edifícios). Um grande esforço tem sido dedicado para a obtenção de dispositivos PSC com desempenhos energéticos muito elevadas, mas pouca atenção tem sido dedicada ao estudo de aspetos mais tecnológicos essenciais para uma futura produção industrial. Para transformar as PSCs num produto comercializável são vários os desafios críticos que têm de ser respondidos. Assim, o projeto WinPSC propõe o encapsulamento das PSCs utilizando um processo disruptivo de selagem hermética assistido a laser. Este novo processo deverá permitir que as PSCs tenham um tempo de vida útil de 20 anos.

O projeto WinPSC responde ainda ao desenvolvimento de um contacto óhmico à base de grafeno para permitir a produção de dispositivos semitransparentes. O desenvolvimento de substratos de elevada condutividade elétrica é essencial para a produção de dispositivos eficientes e com uma área útil também elevada; sub-módulos constituídos por tiras de células PSC não só não é uma aproximação esteticamente agradável, como tem custos elevados. O projeto WinPSC propõe o desenvolvimento de substratos que integrem linhas metálicas para recolha eficiente da energia elétrica gerada. Finalmente, a possibilidade de acoplar PSCs com sistemas termoelétricos será igualmente estudada. O objetivo principal deste projeto é o desenvolvimento de um dispositivo 10 × 10 cm2 com 12 % de eficiência e estabilidade >500 h que será utilizado para demonstrar a escalabilidade dos desenvolvimentos para produzir o primeiro módulo solar de perovskita com potencial de 20 anos de vida útil.

Desta forma o projeto vai de encontro à visão traçada pela estratégia nacional de investigação e inovação para uma especialização inteligente que pretende um “Portugal eficiente, auto e eco sustentado em energia, através da exploração de um conjunto diferenciado de grandes potencialidades”, promovendo integração de renováveis (sobretudo energia fotovoltaica) e otimizando as aplicações de autoconsumo em que o novo paradigma consumidor/produtor fomenta novas abordagens e soluções.
Uma vez que a solução a desenvolver consistirá também em painéis fotovoltaicos integrados em edifícios, com características que os tornam adequados às fachadas, contribuirá também a eficiência energética em edifícios, permitindo que parte da sua eletricidade seja produzida localmente por fontes renováveis e limpas.