Tecnologia reduz pela metade o custo dos painéis solares, atinge paridade com os combustíveis fósseis

Embora exista muita pesquisa em  torno de novas tecnologias para a produção de painéis solares utilizando novos materiais, a esmagadora maioria dos painéis em uso são produzidos usando wafers de silício, a mesma caríssima matéria prima dos processadores.

A grande diferença é que no caso dos processadores, cada wafer permite produzir várias centenas de unidades, o que permite dividir o custo, mas no caso dos painéis solares são necessárias várias fatias inteiras para a produção de cada placa. Não é de se estranhar que elas sejam tão caras.

Uma nova startup, a Twin Creeks desenvolveu uma técnica que permite reduzir drasticamente o uso de material, resultando em um redução de cerca de 50% no custo de produção total dos painéis. Se eles realmente chegarem ao mercado pela metade do preço da safra atual fabricada na China, este será um marco revolucionário, pois significará que a energia solar atingirá paridade de preço com os combustíveis fósseis. Como as projeções apontam para  uma alta no preço do petróleo para os próximos anos, as novas placas solares poderão efetivamente oferecer uma opção mais barata para produção de energia, com potencial para revolucionar nossa matiz energética.

O segredo para a redução no custo está em utilizar uma fatia mais fina de silício. Tradicionalmente, wafers de silício são produzidos a partir de grandes cilindros (ingots), que são serrados em fatias finas. Wafers para processadores possuem 600 microns (0.6 mm) de espessura enquanto os para painéis solares possuem 200 microns. Além da fatia propriamente dita, temos uma grande parte dessperdiçada devido à serra (assim como ao cortar madeira), fazendo com que sejam necessários quase 400 microns do ingot para produzir uma fatia de 200 microns.

Esta era considerada a espessura mínima, pois o silício tende a se quebrar muito facilmente caso cortado mais fino do que isso. A tecnologia da Twin Creeks permite tirar um zero, chegando a wafers com apenas 20 microns:

O segredo está no uso de um canhão de íons, batizado de Hyperion, que bombardeia um wafers de silício de 3 mm de espessura usando íons de hidrogênio, que se acumulam em uma camada 20 microns abaixo da superfície do wafer.

Este wafer tratado é então aquecdo em uma fornalha, que faz com que os íons se convertam em gás, que fazem com que o silício se parta precisamente na camada de 20 microns, criando uma fatia super-fina, que é então depositada sobre uma camada de metal (para reforço mecânico) e usada para produzir um painél solar funcional. O restante do wafer volta para o canhão de íons, dando origem a várias outras fatias, até se esgotar.

Originalmente, o custo destes painéis solares seria cerca de 10 vezes mais baixo que os atuais. Os 50% já são uma estimativa que inclui o enorme custo do canhão de elétrons e todo o processo de manipulação do wafer. Eles também oferecem a vantagem de serem flexíveis, o que abre muitas novas possibilidades.

É realmente uma tecnologia a se acompanhar dado o enorme potencial que ela oferece.