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Placas solares transparentes

As placas solares já passaram por diversos processos evolutivos, seja por uma mudança na escolha da matéria prima ou na descoberta de uma nova tecnologia, como as placas solares transparentes. E esses processos tinham sempre um objetivo foco: melhorar cada vez mais o rendimento da energia solar. 

Atualmente existe um painel – células transparentes e semitransparentes – que possui uma tecnologia que está trazendo diversos benefícios e oportunidades para as construções e para o mercado de engenharia civil. Estudos relatam que essa nova forma de gerar energia solar, possibilita que edifícios e até cidades produzam sua própria energia fotovoltaica com janelas que utilizam esse recurso.

Os painéis solares transparentes são muito semelhantes a um vidro, porém eles possuem a

capacidade de absorver a luz infravermelha e convertê-la em energia elétrica através de células solares fotovoltaicas.

E a fabricação dessas placas?

Quando falamos sobre as placas solares, o vidro utilizado na fabricação, não é um vidro comum. É um vidro que foi desenvolvido especialmente para permitir que a luz o atravesse e que reflita o mínimo possível, além disso deve ser resistente para aguentar mudanças climáticas e ambientais, como fortes chuvas e granizos.

A tecnologia das placas solares transparentes é utilizada pela junção de dois fatores: os benefícios da transparência da luz visível e a conversão de luz em eletricidade. Os edifícios sustentáveis já estão incluindo essa tecnologia nas janelas, pois é uma ótima oportunidade para utilizar a energia solar – não é necessário estar um dia ensolarado – reduzindo custos com a energia elétrica e colaborando com o meio ambiente.

De acordo com artigo divulgado pelo Jornal da Física:

Atualmente, os sistemas fotovoltaicos integrados de edifícios (BIPV – building integrated photovoltaics) são dominados por módulos baseados em silício cristalino; entretanto, a natureza opaca do silício cria uma oportunidade única para a adoção de candidatos fotovoltaicos emergentes que podem se tornar verdadeiramente semitransparentes.

Os painéis solares, neste caso, são células solares orgânicas semitransparentes (ou ST-OSCs), ao invés do tipo mais tradicional à base de silício usado em vastas fazendas de energia solar. A maioria desses painéis utilizam o silício amorfo como principal componente, justamente pelos processos de fabricação com baixa temperatura. Entretanto, existem diferentes tipos de matéria prima que podem ser utilizadas para essa produção, mas é importante ressaltar que cada uma delas possui vantagens e desafios únicos no contexto do BIPV. As células solares semi transparentes trazem benefícios e desenvolvimento com relação às construções e às tecnologias do ramo da energia solar. 

Estudos com as placas solares

Professor Richard Lunt segurando uma placa solar transparente.
Fonte: Professor Richard Lunt da Universidade de Michigan

Conforme estudos realizados pelo professor Richard Lunt, na Universidade do Estado de Michigan, essa tecnologia, também pode ser pensada para edifícios que já foram construídos, sem alterar a aparência ou o visual da construção. A ideia do professor, é que nos próximos anos essa tecnologia seja consumida de diversas formas, como as greenhouses (estufas), eletrônicos, automóveis, por que o uso desse recurso é praticamente infinito.

Transparent Solar Panels | Michigan State University

Estufas com placas solares transparentes

As estufas equipadas com células solares semi transparentes conseguem gerar eletricidade sem afetar o crescimento e a saúde das plantas em seu interior, e apesar das inúmeras vantagens, podem demandar mais energia do que outros tipos de agricultura, principalmente para deixar a temperatura interna ideal. Os painéis solares transparentes e semitransparentes são uma ótima forma de colaborar com esse processo. Outros estudos foram realizados sobre a influência da energia solar nas estufas, para ver se existe alguma interferência no crescimento das plantas ou não.

Pesquisadores realizaram alguns testes com grupos de alface vermelha, sob diferentes tipos de vidro e comprimentos de onda de luz, onde mantiveram a temperatura, concentração de CO2, suprimentos de água e fertilizantes iguais. A alface cultivada sob células solares não mostrou qualquer diferença significativa em nenhuma medida importante, incluindo antioxidantes, absorção de CO2, tamanho e peso. Como bônus, os painéis solares também ajudaram a regular a temperatura da estufa.

As estufas que utilizam esse recurso acabam reduzindo o consumo de energia do efeito estufa, porém, é necessário prestar atenção no impacto dos sistemas solares no crescimento das plantas e no clima dentro da estufa, para então, aprimorar e equilibrar o sistema.

Como funciona uma estufa com painéis solares transparentes.
Ravishankar et al., Cell Reports Physical Science, 2021
Como funciona uma estufa


Como o biólogo de plantas da Universidade Estadual da Carolina do Norte, Heike Sederoff disse:

“[…]não houve uma redução real no crescimento ou na saúde das plantas”. […] “Isso significa que a ideia de integrar células solares transparentes em estufas pode ser realizada.”
The Dawn of Solar Windows in Building: Semi-Transparent Solar Panel | Solar  Edition
Fonte: @onysolar

Com base nas pesquisas realizadas pela Cell Reports Physical Science, esse nicho do mercado só tende a crescer, considerando o interesse dos produtores agrícolas e as provas que os testes trouxeram. As placas solares são uma das fontes de energia não poluentes mais atraentes e é uma tecnologia totalmente viável.

E aí, você está preparado para ver cidades construídas com a tecnologia das placas solares transparentes?

Entenda também como a Energia Solar pode ajudar na economia de água!

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