O que tira o sono de diversos cientistas atualmente é descobrir maneiras de converter a energia oferecida abundantemente pelo sol em energia elétrica. Se pensarmos no início da história da energia fotovoltaica, perceberemos que muito se evoluiu desde então. Mas, mesmo assim, ainda há muito o que se descobrir para tornar o uso dessa energia cada vez mais rentável.

Neste artigo, contaremos sobre a história da energia fotovoltaica, como ela funciona hoje e quais são as perspectivas de futuro para esse tipo de energia. Confira!

Descoberta da energia fotovoltaica

A história energia fotovoltaica remonta ao século XIX, quando o efeito fotovoltaico foi descoberto pelo físico francês Alexandre-Edmond Becquerel. Ele descobriu que certos materiais, quando expostos à luz, geram uma corrente elétrica.

Em 1839, enquanto Alexandre realizava experimentos com células eletrolíticas. Ele descobriu que ao expor dois eletrodos a uma solução eletrolítica e à luz solar, a corrente elétrica gerada era maior do que quando os eletrodos eram expostos apenas à luz solar ou à solução eletrolítica sozinha.

Isso o levou a concluir que a luz do sol estava gerando eletricidade diretamente no material da célula eletrolítica. Essa descoberta foi um grande avanço na compreensão da relação entre a luz e a eletricidade e foi fundamental para o desenvolvimento posterior da tecnologia fotovoltaica.

Desenvolvimento da energia fotovoltaica

Embora o efeito fotovoltaico tenha sido descoberto em 1839 por Alexandre-Edmond Becquerel, a tecnologia da energia solar fotovoltaica só começou a ser desenvolvida na década de 1950. Nessa época, o engenheiro americano Russell Ohl descobriu que o silício, um dos materiais mais abundantes na Terra, poderia ser usado como um semicondutor para criar células solares mais eficientes.

Em 1954, a Bell Labs, uma empresa de pesquisa e desenvolvimento nos Estados Unidos, criou a primeira célula solar de silício eficiente. Essa célula tinha uma eficiência de conversão de energia de cerca de 6%, o que era um grande avanço em relação às células anteriores, que tinham uma eficiência muito menor.

A partir daí, a história da energia fotovoltaica começou a se desenvolver rapidamente. Nos anos seguintes, os pesquisadores aprimoraram a eficiência das células solares de silício e começaram a explorar outros materiais para melhorar ainda mais a eficiência. Na década de 1970, a tecnologia da energia solar fotovoltaica começou a ser comercializada para uso em satélites e outras aplicações especiais.

Crise do petróleo

Após a criação da primeira célula solar de silício eficiente pela Bell Labs em 1954, a tecnologia de células solares fotovoltaicas passou por décadas de refinamento e melhoria. Pesquisadores e engenheiros trabalharam para melhorar a eficiência da conversão de energia das células solares, além de reduzir os custos de produção.

Esses avanços foram fundamentais para tornar a energia solar fotovoltaica uma tecnologia competitiva com outras formas de geração de energia, como combustíveis fósseis. Nos anos 70, a crise do petróleo aumentou a consciência da importância de encontrar alternativas aos combustíveis fósseis, e a energia solar fotovoltaica foi uma das tecnologias que começaram a ganhar mais atenção.

Ao mesmo tempo, cresceu a preocupação com o meio ambiente e a necessidade de reduzir as emissões de gases de efeito estufa e outros poluentes. A energia solar fotovoltaica emergiu como uma opção promissora para gerar eletricidade limpa e renovável, sem emitir poluentes atmosféricos ou gases de efeito estufa.

Nos anos seguintes, houve um aumento significativo no investimento em pesquisa e desenvolvimento de tecnologias de energia renovável, incluindo a energia solar fotovoltaica. Os governos, empresas e indivíduos começaram a instalar painéis solares em telhados, terrenos e em grandes usinas de energia solar.

As quatro gerações de células fotovoltaicas

As células solares passaram por diferentes gerações, que são definidas pelo tipo de tecnologia utilizada em sua fabricação. Aqui estão algumas das principais gerações de células solares:

A primeira geração é representada pelas células solares de silício cristalino, que foram desenvolvidas na década de 1950 e são ainda as mais comuns no mercado atual. Elas são feitas de lingotes de silício puro, que são cortados em finas fatias para formar células solares individuais.

A segunda geração é composta pelas células de filme fino, que foram desenvolvidas nas décadas de 1970 e 1980. Elas são feitas com materiais semicondutores depositados em camadas finas em um substrato, como vidro ou plástico. As células de filme fino podem ser mais leves e flexíveis do que as células de silício cristalino.

A terceira geração de células solares inclui várias tecnologias diferentes, incluindo células solares de concentração, células solares orgânicas, células solares de corante e células solares de heterojunção. Essas tecnologias estão em estágios diferentes de desenvolvimento e têm como objetivo aumentar a eficiência e reduzir os custos de produção.

A quarta geração de células solares, que ainda está em desenvolvimento, busca utilizar materiais avançados como perovskita e grafeno para criar células solares altamente eficientes e com custo reduzido.

Cada geração de células solares tem suas vantagens e desvantagens em termos de eficiência, custo e aplicação, mas todas elas contribuem para o avanço da tecnologia de energia solar e a expansão de seu uso como uma fonte limpa e renovável de energia.

Perspectivas para o uso da energia solar

Nos últimos anos, a produção de energia solar fotovoltaica tem crescido significativamente em todo o mundo. Isso se deve principalmente a dois fatores importantes: o aumento da conscientização sobre as mudanças climáticas e a queda nos custos da tecnologia solar.

À medida que as pessoas se tornam mais conscientes dos impactos ambientais das fontes de energia convencionais, como o petróleo e o carvão, a demanda por fontes limpas e renováveis de energia, como a solar, tem aumentado. A energia solar é uma fonte de energia limpa e renovável, que não emite poluentes ou gases de efeito estufa durante a geração de eletricidade.

Além disso, a tecnologia solar tem se tornado mais acessível e menos dispendiosa. A produção em larga escala de painéis solares e o desenvolvimento de novas técnicas de fabricação têm ajudado a reduzir significativamente os custos dos sistemas de energia solar fotovoltaica. Isso tornou a tecnologia solar mais acessível a um número cada vez maior de pessoas e empresas em todo o mundo.

Essas tendências positivas são claramente refletidas nos números da capacidade instalada global de energia solar fotovoltaica. Em 2020, a capacidade instalada global de energia solar ultrapassou 700 gigawatts, um aumento impressionante em comparação com a capacidade de apenas alguns gigawatts na década de 1990. A China lidera a produção global de painéis solares, seguida pelos Estados Unidos e pela Europa.

Esse rápido crescimento da energia solar fotovoltaica é um indicador claro do papel crescente que essa tecnologia está desempenhando na transição para um sistema energético mais limpo e sustentável em todo o mundo. Além de ajudar a combater as mudanças climáticas, a energia solar também oferece oportunidades econômicas significativas, incluindo a criação de empregos em toda a cadeia de valor da tecnologia solar.

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