Alcançar recordes de eficiência em laboratório deixou de ser o principal critério para transformar células solares experimentais em produtos de larga escala. A conclusão faz parte de uma análise conduzida pelos Laboratórios Federais Suíços de Ciência e Tecnologia de Materiais (EMPA), que comparou dois semicondutores de película fina considerados promissores — disseleneto de cobre, índio e gálio (CIGS) e perovskita — e identificou entraves comuns que retardam a chegada dessas tecnologias ao mercado.
Recordes em série, mas poucos resultados comerciais
Nos últimos anos, CIGS e perovskitas colecionaram sucessivos recordes de conversão de luz em eletricidade. Em ambientes controlados, os protótipos atingiram níveis de eficiência capazes de rivalizar com módulos tradicionais de silício. Apesar do desempenho notável, a escalada dos números em publicações científicas não se refletiu numa produção industrial viável.
No caso do CIGS, o processo de fabricação exige equipamentos complexos, uso rigoroso de vácuo e matérias-primas mais caras do que as ligas empregadas em painéis de silício. Enquanto o preço do silício caiu ao longo da última década, o custo associado ao CIGS permaneceu elevado, reduzindo a competitividade da tecnologia. A procura por financiamento privado diminuiu e vários fornecedores redirecionaram recursos para linhas consolidadas.
Com a desaceleração do CIGS, o foco passou às perovskitas, celebradas pela possibilidade de serem depositadas por impressão rolo a rolo e por oferecerem flexibilidade mecânica. Entretanto, a instabilidade química do material diante de umidade, oxigênio e radiação ultravioleta impede testes prolongados. A degradação prematura interrompe avaliações de campo e frustra investidores que buscam garantias de desempenho por décadas.
O que falta para sair do laboratório?
Para mapear os fatores decisivos, a equipa liderada pela pesquisadora Mirjana Dimitrievska avaliou toda a cadeia de desenvolvimento, desde a investigação básica até a produção em escala. O grupo constatou que, na academia, métricas de eficiência continuam a reger a concessão de bolsas e a publicação em revistas de alto impacto. Por outro lado, o setor industrial valoriza durabilidade, confiabilidade e custo total de propriedade — parâmetros quase ausentes em relatórios científicos.
Segundo Dimitrievska, a ausência de informações sobre resiliência dificulta projeções de retorno financeiro. “Empresas precisam garantir que o módulo funcione durante 20 ou 25 anos em condições reais. Sem dados de campo, alguns pontos percentuais de eficiência a mais deixam de ter peso estratégico”, explicou.
Outra barreira é a sustentabilidade do processo. Enquanto painéis de silício seguem sendo recicláveis e fabricados em linhas maduras, ainda não existe infraestrutura global para recolher, separar e reprocessar grandes volumes de módulos de CIGS ou perovskita ao fim da vida útil. Essa lacuna traz riscos regulatórios e ambientais, afastando investidores.
Recomendações para reduzir o fosso entre ciência e indústria
Partindo dos obstáculos identificados, o estudo sugere um conjunto de ações. No ambiente acadêmico, os autores defendem que programas de financiamento priorizem pesquisas voltadas à estabilidade térmica, à resistência a umidade e à análise de ciclos de degradação. Testes acelerados de envelhecimento — hoje raros em publicações sobre perovskitas — devem tornar-se requisito para novas concessões de verba.
Já para empresas e startups, o relatório indica parcerias de longo prazo com centros de pesquisa para validar protótipos em condições externas variadas, incluindo regiões de alta umidade, grandes amplitudes térmicas e forte radiação solar. Tais dados permitem modelar custos de manutenção, seguros e garantias, elementos cruciais para contratos de fornecimento de energia.
Os pesquisadores também recomendam a padronização de procedimentos de medição. Diferenças metodológicas entre laboratórios dificultam comparações diretas e podem inflacionar expectativas. A criação de protocolos internacionalmente aceitos ajudaria investidores a distinguir avanços reais de flutuações estatísticas.
Imagem: Tecnologia Inovação Notícias
Perspetivas complementares ao silício
A equipa do EMPA não vê CIGS e perovskitas como substitutas imediatas das células de silício, mas sim como soluções capazes de ampliar o leque de aplicações. Painéis ultraleves e flexíveis, por exemplo, poderiam atender setores nos quais o silício, rígido e pesado, impõe limitações. Isso inclui vestuário inteligente, sensores industriais sem fio e drones alimentados por energia solar.
Nessas situações, pequenos ganhos de eficiência são secundários em relação ao peso reduzido e à adaptabilidade mecânica. A capacidade de moldar módulos a superfícies curvas ou têxteis pode abrir nichos rentáveis, ainda que a adoção em usinas de grande porte permaneça distante.
Aprendizado com o passado para acelerar o futuro
O ciclo vivenciado pelo CIGS — forte investimento inicial seguido de queda de interesse — serve de alerta para evitar repetição com as perovskitas. Entre as lições destacadas está a importância de alinhar objetivos científicos a metas comerciais desde o início do projeto. Sem essa convergência, descobertas promissoras correm o risco de ficar restritas a demonstrações pontuais, sem impacto na transição energética global.
Dimitrievska sublinha que a recente revitalização de estudos sobre CIGS demonstra o potencial de retomada quando custos de produção encontram um patamar mais competitivo. Avanços em deposição por método co-evaporação, uso de ligas alternativas e otimização de camadas de buffer reduziram o gasto por watt gerado, reacendendo o interesse de fabricantes asiáticos.
Próximos passos
Para que o esforço resulte em módulos comerciais, a comunidade científica terá de priorizar programas colaborativos que integrem engenharia de materiais, análise de ciclo de vida e avaliação econômica. Governos podem estimular esse movimento ao redirecionar incentivos fiscais para projetos que comprovem desempenho ao ar livre durante períodos prolongados. Nesse cenário, recordes de eficiência deixam de ser desprezados, mas perdem o status de métrica única para atrair capital.
Ao posicionar estabilidade, sustentabilidade e custo na linha de frente, pesquisadores esperam reduzir o intervalo entre descoberta e aplicação industrial. O objetivo final não é apenas superar o silício em percentuais de conversão, mas oferecer alternativas confiáveis que diversifiquem a matriz solar e atendam segmentos hoje desassistidos.
Ao reequilibrar prioridades, a análise do EMPA propõe um roteiro mais pragmático para transformações energéticas. Se seguido, CIGS e perovskitas podem alcançar o mercado não como sucessoras diretas do silício, mas como parceiras estratégicas que ampliam a cobertura fotovoltaica global.
