Tecnologías emergentes para la producción de células solares fotovoltaicas: una revisión

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v11i17.36068

Palabras clave:

Energía limpia; Celda fotovoltaica; Materiales alternativos; Mayor eficiência.

Resumen

Entre las energías generadas a partir de fuentes renovables destaca la fotovoltaica. Este tipo de energía es cada vez más atractiva, ya que tienen cero emisiones de gases de efecto invernadero. Además de tener como fuente la luz solar, es decir, un suministro inagotable. A partir de lo anterior, en vista de la importancia de las energías renovables y el reciente auge de las tecnologías fotovoltaicas, el objetivo del presente estudio es explicar, a través de una revisión integrativa de la literatura, el ascenso y aplicación de las tecnologías emergentes para la producción de células solares fotovoltaicas. La revisión se realizó a través de búsquedas en documentos técnicos científicos disponibles en bases de datos como Scielo, Scopus, ScienceDirect, Capes Periodicals y en repositorios científicos. La energía fotovoltaica convierte la energía solar en energía eléctrica y ha demostrado ser una solución sostenible y práctica al desafío de satisfacer la creciente demanda mundial de energía. El silicio es el material más difundido en la tecnología fotovoltaica y en la producción de células solares. Las celdas de tercera o última generación también se denominan tecnologías emergentes, ya que la mayoría se encuentran en fase experimental, abarcando una variedad de materiales que en su mayoría son orgánicos. La búsqueda de nuevas tecnologías y materiales que puedan mejorar varios aspectos de las células y paneles fotovoltaicos como la resistencia, la durabilidad y una mayor eficiencia en la conversión de energía es una demanda actual.

Citas

Andreani, L. C., Bozzola, A., Kowalczewski, P., Liscidini, M., & Redorici, L. (2019). Silicon solar cells: toward the efficiency limits. Advances in Physics: X, 4(1), 1548305. https://doi.org/10.1080/23746149.2018.1548305

Cole, J. M., Pepe, G., Al Bahri, O. K., & Cooper, C. B. (2019). Cosensitization in dye-sensitized solar cells. Chemical reviews, 119(12), 7279-7327. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.8b00632

de Oliveira, A. M., Mario, M. C., & Pacheco, M. T. T. (2021). Fontes renováveis de energia elétrica: evolução da oferta de energia fotovoltaica no Brasil até 2050. Brazilian Applied Science Review, 5(1), 257-272. https://doi.org/10.34115/basrv5n1-016

Ferreira, A. S., & Fenato, A. J. (2017). Potencial Impacto Ambiental Fotovoltaica. Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento, 1, 228-242. https://www.nucleodoconhecimento.com.br/ engenharia-eletrica/ambiental-fotovoltaica

Gong, J., Sumathy, K., Qiao, Q., & Zhou, Z. (2017). Review on dye-sensitized solar cells (DSSCs): Advanced techniques and research trends. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 68, 234-246. https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.09.097

Green, M. A. (2019). Photovoltaic technology and visions for the future. Progress in Energy, 1(1), 013001. https://iopscience.iop.org/ article/10.1088/2516-1083/ab0fa8/meta

Gul, M., Kotak, Y., & Muneer, T. (2016). Review on recent trend of solar photovoltaic technology. Energy Exploration & Exploitation, 34(4), 485-526. https://doi.org/10.1177/0144598716650552

Haschke, J., Dupré, O., Boccard, M., & Ballif, C. (2018). Silicon heterojunction solar cells: Recent technological development and practical aspects-from lab to industry. Solar Energy Materials and Solar Cells, 187, 140-153. https://doi.org/10.1016/j.solmat.2018.07.018

Hosenuzzaman, M., Rahim, N. A., Selvaraj, J., Hasanuzzaman, M., Malek, A. A., & Nahar, A. (2015). Global prospects, progress, policies, and environmental impact of solar photovoltaic power generation. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 41, 284-297. http://dx.doi.org/10.1016/j.rser.2014.08.046

Lima, P. D. T. D., Neto, M. M., & Abrahão, R. (2022). Análise dos processos de avaliação de impacto ambiental em usinas fotovoltaicas no Nordeste do Brasil. Revista Brasileira de Geografia Física, 15(03), 1260-1273. https://periodicos.ufpe.br/revistas/rbgfe/article/viewFile/252652/41290

Liu, Y., Li, Y., Wu, Y., Yang, G., Mazzarella, L., Procel-Moya, P., Tamboli, A. C., Weber, K., Boccard, M., Isabella, O., Yang, X., & Sun, B. (2020). High-efficiency silicon heterojunction solar cells: materials, devices and applications. Materials Science and Engineering: R: Reports, 142, 100579. https://doi.org/10.1016/j.mser.2020.100579

Louwen, A., Van Sark, W., Schropp, R., & Faaij, A. (2016). A cost roadmap for silicon heterojunction solar cells. Solar Energy Materials and Solar Cells, 147, 295-314. https://doi.org/10.1016/j.solmat.2015. 12.026

Ogbomo, O. O., Amalu, E. H., Ekere, N. N., & Olagbegi, P. O. (2017). A review of photovoltaic module technologies for increased performance in tropical climate. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 75, 1225-1238. https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.11.109

Oliveira, A. T. E. de, Sobreira, A. A., Costa, H. F., Ferreira, J. dos S., & Perez, C. A. S. (2022). A energia solar fotovoltaica: transformação, evolução, aspectos ambientais e abordagens na sala de aula. Research, Society and Development, 11(9), e25811932533. https://doi.org/10.33448/rsd-v11i9.32533

Polman, A., Knight, M., Garnett, E. C., Ehrler, B., & Sinke, W. C. (2016). Photovoltaic materials: Present efficiencies and future challenges. Science, 352(6283), aad4424. https://doi.org/10.1126/science.aad4424

Sharma, K., Sharma, V., & Sharma, S. S. (2018). Dye-sensitized solar cells: fundamentals and current status. Nanoscale research letters, 13(1), 1-46. https://nanoscalereslett.springeropen.com/ articles/10.1186/s11671-018-2760-6

Teixeira, M. A. C. (2019). Perspectivas do potencial estratégico de novos materiais alternativos ao silício para a produção de células solares fotovoltaicas. 121 f. Dissertação (Programa de Mestrado em Cidades Inteligentes e Sustentáveis) - Universidade Nove de Julho, São Paulo. http://bibliotecatede.uninove.br/handle/tede/2149

Teixeira, M. A. C., Ramos, H. R., & Aguiar, A. O. (2021) Perspectivas de Novos Materiais Alternativos ao Silício para a produção de Células Solares Fotovoltaicas: Uma Revisão Sistemática da Literatura. Revista Nacional de Gerenciamento de Cidades, 9(71) 48 – 62, https://publicacoes. amigosdanatureza.org.br/index.php/gerenciamento_de_cidades/article/view/2953/2777

Vieira, A. C. F. (2021). Energias renováveis e sua eficiência na nova economia energética no Brasil. Revista Brasileira de Gestão Ambiental e Sustentabilidade, 8(18), 211-223. https://doi.org/10.21438/rbgas(2021)081813

Yamaguchi, M., Dimroth, F., Geisz, J. F., & Ekins-Daukes, N. J. (2021). Multi-junction solar cells paving the way for super high-efficiency. Journal of Applied Physics, 129(24), 240901. https://aip.scitation.org/doi/full/10.1063/5.0048653

Publicado

23/12/2022

Cómo citar

LIMA, G. A. M. de .; SOUZA, V. O. .; LOPES, R. S. . Tecnologías emergentes para la producción de células solares fotovoltaicas: una revisión. Research, Society and Development, [S. l.], v. 11, n. 17, p. e139111736068, 2022. DOI: 10.33448/rsd-v11i17.36068. Disponível em: https://www.rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/36068. Acesso em: 19 may. 2024.

Número

Sección

Ingenierías