DivulgaçãoCientistas do Laboratório Associado de Sensores e Materiais pesquisam células solares, semicondutores que transformam energia solar em energia elétricaUma das tecnologias que o Brasil teve de desenvolver para lançar seu primeiro satélite foi a das células solares. Células solares são dispositivos semi-condutores, que transformam energia solar em energia elétrica, neste caso, para suprir os equipamentos a bordo do satélite.
Em 1980, quando três pesquisadores do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe) (http://www.inpe.br/), iniciaram os estudos para desenvolver e fabricar as células solares brasileiras, ainda não se sabia se elas seriam ou não integradas ao primeiro satélite de coletas de dados, o SCD1. Hoje, após quatro anos em órbita, as células solares brasileiras superaram as expectativas dos especialistas, apresentando um desgaste menor do que o registrado na literatura científica e menor do que o percentual verificado em testes, antes do lançamento do satélite.
AvaliaçãoOs resultados da primeira avaliação de desempenho das células solares fabricadas pelo Inpe foram publicados este mês, na revista Solar Cells and Solar Energy Materials. Eles se referem às avaliações dos primeiros dois anos do SCD1 em órbita. Os últimos dois anos ainda estão sendo analisados pela equipe de pesquisa, coordenada por Nelson Veissid, do Laboratório Associado de Sensores e Materiais, LAS (http://www.inpe.br/las/), do Inpe.
Segundo conta Veissid, em 1982 foi assinado um convênio com a Universidade de São Paulo, USP, para utilização do laboratório de microeletrônica, na montagem dos chips das células. Em 1987, as células solares foram autorizadas a integrar o SCD1, finalmente lançado em fevereiro de 1993, após sucessivos adiamentos.
Na época do lançamento, as células solares tinham uma eficiência de conversão de energia solar em elétrica de 12%. A literatura dizia que o desgaste faria a eficiência cair para 11,7% após dois anos, enquanto os testes realizados no Inpe apontavam para 11,8%. As medidas realizadas após dois anos em órbita indicaram um desgaste menor, de 12% para 11,9%.
‘‘Isso demonstra que o Brasil domina a tecnologia de células solares para uso espacial e tem um mercado a desenvolver nesta área, extensivo às células solares de uso terrestre’’, explica Nelson Veissid. ‘‘Só falta uma política de incentivo ao uso de células solares na produção de energia elétrica, não só para novos satélites, brasileiros ou não, mas para uso em fazendas distantes, comunidades isoladas da Amazônia ou em ilhas, como Fernando de Noronha.’’
Segundo o pesquisador, o Brasil não deveria comprar pacotes fechados para instalação de células solares, mas ‘‘contar com o auxílio de especialistas brasileiros para fazer a transferência de tecnologia’’. O País ainda não domina, por exemplo, as tecnologias de células solares feitas com novos materiais, mais eficientes, como o arseneto de gálio e o fosfeto de índio. As células utilizadas no SCD1 são de silício, cuja eficiência de conversão varia entre 11 e 15%. A eficiência dos novos materiais pode chegar a 18%.
EficiênciaDepois do sucesso com o SCD1, o Inpe fabricou também as células solares do SCD2, o segundo satélite de coleta de dados, cujo lançamento deve ocorrer ainda em 1997. Ao contrário do primeiro satélite, onde privilegiou a resistência das células solares, em detrimento da eficiência de conversão, no próximo satélite as células devem iniciar com uma eficiência de 13,5%, mas apresentar um desgaste mais rápido, caindo para 13% em dois anos. ‘‘Optamos por um substrato de silício com resistência dez vezes inferior à do primeiro satélite, mas com eficiência maior, como normalmente é feito para satélites projetados para ter vida curta’’, diz Veissid. ‘‘Considero que o LAS domina a tecnologia de células solares de silício para uso espacial e está pronto a transferir esta tecnologia para indústrias nacionais interessadas em sua fabricação.’’
Maiores informações sobre o Laboratório Associado de Sensores e Materiais podem ser obtidas com Nelson Veissid através do endereço de correio eletrônico veissidlas.inpe.br ou pelos telefones (012) 325-6712 e 325-6723.

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