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Por que as células solares de chumbo e cádmio são tão baratas? Descubra os segredos por trás delas!
No mercado atual de energia renovável, o aumento das células solares de cádmio-chumbo (CdTe) atraiu, sem dúvida, a atenção generalizada. Este tipo de célula solar é popular devido ao seu baixo custo, mas uma compreensão mais profunda da ciência e da dinâmica do mercado por trás dela o levará a um mundo de surpresas.
Chumbo de cádmio: noções básicas
O chumbo de cádmio é um composto cristalino estável composto de cádmio e telúrio. É usado principalmente em células fotovoltaicas de chumbo-cádmio e como material para janelas ópticas infravermelhas. A estrutura de uma célula solar de CdTe é geralmente uma camada intermediária de CdTe e uma junção pn formada por CdS (sulfeto de cádmio). Esta estrutura proporciona boa eficiência de conversão fotoelétrica.
Fatores de custo
As células solares de CdTe são conhecidas pelo seu baixo custo e representam cerca de 8% do mercado global de células solares.
Devido ao custo dos materiais e aos avanços tecnológicos na fabricação, o custo de produção das células solares de CdTe permanece baixo. Além disso, uma das principais empresas que fabricam estas células solares, a First Solar, tem uma cadeia de fornecimento bem estabelecida e capacidades de produção em larga escala, o que a torna um importante fornecedor no mercado.
Impacto ambiental e reciclabilidade
Embora o impacto ambiental do chumbo-cádmio tenha desencadeado muitas discussões, os seus danos reais não são tão graves como alguns relatórios afirmam. A avaliação da toxicidade do CdTe mostra que ele é insolúvel em água e relativamente seguro. À medida que a tecnologia avança, o sistema de reciclagem de baterias de CdTe torna-se cada vez mais completo. Espera-se que, até 2038, a indústria possa contar inteiramente com a reciclagem de telúrio em módulos para fabricar novas células solares.
Potencial futuro
De acordo com pesquisas, a reciclagem de células solares de cádmio e chumbo não se tornará apenas um recurso secundário, mas também apoiará a produção de energia em grande escala no futuro.
O mercado prevê que a capacidade cumulativa de produção da tecnologia de cádmio-chumbo atingirá aproximadamente 2 TW até 2050 e atingirá 10 TW até o final deste século. Isto mostra o forte crescimento potencial da tecnologia CdTe em energia renovável.
Propriedades ópticas e eletrônicas
CdTe possui boas propriedades ópticas e eletrônicas. Sua lacuna de energia é de cerca de 1,5 eV, o que significa que pode absorver efetivamente a luz solar e convertê-la em energia elétrica. À medida que o tamanho das partículas diminui, as propriedades ópticas dos pontos quânticos de CdTe mudam significativamente, o que pode abrir novas portas para aplicações futuras.
Conclusão
As células solares de chumbo-cádmio são, sem dúvida, um passo importante no campo das energias renováveis. O modelo de produção de baixo custo e o potencial de reciclagem que lhe está subjacente dão-nos esperança num futuro sustentável. Então, podemos realmente confiar na tecnologia solar com chumbo e cádmio para resolver a crise energética global no futuro?
