Universidade de Aveiro estuda potencial de células solares em satélites

Um estudo liderado por investigadores da Universidade de Aveiro (UA) demonstrou o potencial das células solares baseadas em um semicondutor denominado CIGS para aplicações espaciais, revelou hoje a instituição de ensino superior.

“O trabalho, que envolveu a simulação dos efeitos da radiação no desempenho dessas células e o estudo de metodologias de recuperação, confirma a sua viabilidade para uso em satélites e outros equipamentos em órbita”, salienta a UA, na sua página de Internet.

Estas células solares apresentam como camada absorvente da radiação solar um filme fino constituído por cobre, índio, gálio e selénio, a qual é a camada determinante para converter a luz solar em eletricidade, esclarece o texto.

Para simular o impacto da radiação espacial, as células foram irradiadas com protões de baixa energia, “seguindo parâmetros que permitiram simular um período entre um e 1200 anos, dependendo da órbita considerada”.

“Os resultados demonstraram que, mesmo sob irradiação intensa, as células mantiveram um funcionamento parcial, o que é um indicativo promissor para a sua utilização em ambiente espacial”, aponta o investigador Joaquim Leitão.

A segunda vertente do estudo visou testar um método de recuperação dos danos causados pela radiação.

A equipa realizou recozimentos das células entre 90°C e 200°C, combinados com exposição à luz, observando uma recuperação significativa do desempenho.

Este resultado, sublinha Joaquim Leitão, “é relevante, pois a temperatura máxima a que estas células estariam sujeitas no espaço ronda os 150°C, e a variação térmica orbital pode, de forma natural, contrariar os danos acumulados”.

O estudo conclui que, mesmo sob irradiação severa, as células solares de CIGS mantêm um funcionamento parcial, reforçando a sua resiliência em condições extremas.

Outra das conclusões é que a recuperação dos danos “é viável e compatível com o ambiente espacial, dado que ocorre a temperaturas e condições de luz semelhantes às existentes em órbita”.

É ainda sublinhado que a possibilidade de utilizar células solares de CIGS sem a camada de proteção de vidro reduz a massa dos satélites e os custos de lançamento.

O estudo foi conduzido por Joaquim Leitão, Tiago Fernandes, Pedro Patrício e António Cunha, investigadores do Departamento de Física da UA e do Instituto de Nanoestruturas, Nanomodelação e Nanofabricação (i3N), e contou com a colaboração do Laboratório Ibérico Internacional de Nanotecnologia (INL) e do Instituto Superior Técnico (IST) da Universidade de Lisboa.

O estudo foi já publicado na revista ACS Applied Energy Materials.