Índice
- Resumo Executivo: Snapshot 2025 & Conclusões-Chave
- Fabricação de Células Solares de Perovskita Halóide: Tecnologias e Processos Centrais
- Principais Players e Empresas Pioneiras (2025—2029)
- Avanços em Ciência dos Materiais: Eficiência, Estabilidade e Escalabilidade
- Avanços na Manufatura: Do Laboratório para a Produção em Escala Gigawatt
- Tamanho do Mercado, Previsões de Crescimento e Tendências Regionais (2025–2029)
- Cenário Competitivo: Incumbentes vs. Inovadores em Perovskita
- Considerações sobre a Cadeia de Suprimentos e Materiais-Prima
- Regulamentação, Padrões e Fatores de Sustentabilidade
- Perspectivas Futuras: Potencial Disruptivo, Desafios e Aplicações da Próxima Geração
- Fontes & Referências
Resumo Executivo: Snapshot 2025 & Conclusões-Chave
Em 2025, a fabricação de células solares de perovskita halóide (PSC) encontra-se em um ponto crítico entre avanços de pesquisa avançada e o início da fabricação em escala comercial. No último ano, o setor testemunhou avanços notáveis tanto na eficiência dos dispositivos quanto na escalabilidade dos processos, impulsionados por esforços colaborativos entre instituições de pesquisa e players da indústria. As eficiências de conversão de energia das células solares de perovskita em escala de laboratório agora regularmente superam 25%, aproximando-se do desempenho das células fotovoltaicas de silício convencionais, com estruturas tandem de perovskita-silício até mesmo ultrapassando 29% em testes certificados (Helmholtz-Zentrum Berlin).
Em termos de fabricação, 2025 viu uma mudança de técnicas predominantemente de spin-coating e deposição a vapor para métodos escaláveis, como o revestimento slot-die e impressão jato de tinta, permitindo a produção de módulos de maior área. Entidades industriais, incluindo Oxford PV e Meyer Burger Technology AG, avançaram com linhas piloto pré-comerciais, demonstrando a fabricação semi-automatizada de módulos tandem de perovskita sobre silício. Esses esforços são apoiados por investimentos em equipamentos de processamento rolado e tecnologias de encapsulamento, visando abordar a estabilidade e a sensibilidade à umidade das camadas de perovskita.
Cadeias de suprimentos de materiais para precursores críticos, como iodeto de chumbo, metilamonônio e sais de formamidínio, estão sendo estabelecidas paralelamente, com fornecedores químicos como Merck KGaA expandindo suas ofertas para atender à crescente demanda por materiais de perovskita de alta pureza. Além disso, avanços foram feitos em protocolos de gerenciamento e reciclagem de chumbo para mitigar preocupações ambientais, pré-requisito para a aprovação regulatória e aceitação no mercado.
Olhando para o futuro, os próximos anos provavelmente verão as primeiras linhas de produção em escala comercial para módulos tandem de perovskita-silício na Europa e na Ásia, com várias fábricas de escala gigawatt anunciadas ou em construção (Oxford PV). O consenso da indústria espera que a vida útil dos módulos e a estabilidade operacional atendam aos padrões de certificação IEC, abrindo caminho para ampla adoção em instalações de telhados e em larga escala.
Conclusões-chave para 2025:
- A eficiência das células de perovskita em escala de laboratório regularmente excede 25%, com módulos tandem se aproximando de 30%.
- A fabricação escalável avança em direção a processos de slot-die e roll-to-roll, com linhas piloto operacionais.
- Cadeias de suprimentos de materiais e práticas de reciclagem estão se amadurecendo para abordar necessidades ambientais e regulatórias.
- Os primeiros produtos comerciais são esperados para o final de 2025–2026, com Europa e Ásia liderando a implantação.
Fabricação de Células Solares de Perovskita Halóide: Tecnologias e Processos Centrais
A fabricação de células solares de perovskita halóide passou por uma rápida evolução na última década, com 2025 marcando um ano crucial para a transição da inovação em escala de laboratório para a implantação em escala industrial. As tecnologias centrais se concentram em métodos de deposição escaláveis, melhoria da estabilidade dos materiais e integração com a infraestrutura fotovoltaica (PV) existente.
Uma tendência central em 2025 é o avanço das técnicas de fabricação escaláveis que possibilitam filmes de perovskita uniformes de grande área. Técnicas como revestimento slot-die, revestimento por lâminas e impressão jato de tinta passaram de linhas piloto para produção semi-comercial, com empresas como Oxford PV e Microquanta Semiconductor demonstrando ativamente a fabricação em alta capacidade das camadas de perovskita. Esses métodos oferecem vantagens na utilização dos materiais e na compatibilidade com processos de roll-to-roll (R2R), essenciais para reduzir custos de produção e aumentar a produtividade.
A estabilidade dos materiais continua a ser um ponto focal nos processos de fabricação de 2025. Avanços na encapsulação e o uso de camadas de transporte de carga robustas melhoraram significativamente a longevidade operacional das células solares de perovskita. Por exemplo, Oxford PV relatou módulos tandem de perovskita sobre silício que atendem aos padrões de vida útil da Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC), mostrando degradação mínima após milhares de horas de testes acelerados. Essas conquistas são apoiadas pelo desenvolvimento de novas técnicas de passivação e pela incorporação de aditivos para suprimir a migração de íons e a entrada de umidade.
A integração com linhas de manufatura de PV de silício existentes é outro marco de 2025. Arquiteturas tandem híbridas, onde camadas de perovskita são depositadas sobre células de silício convencionais, estão sendo escaladas por vários players do setor. Hanwha Q CELLS e Meyer Burger Technology AG estão investindo ativamente na adaptação de suas linhas de produção para módulos tandem de perovskita-silício, aproveitando suas cadeias de suprimentos estabelecidas e estruturas de controle de qualidade.
Olhando para o futuro, a perspectiva para a fabricação de células solares de perovskita halóide concentra-se em melhorias adicionais na produtividade, rendimento e durabilidade dos dispositivos. Colaborações da indústria e esforços de padronização, liderados por organizações como o Programa de Sistemas Fotovoltaicos da IEA (IEA-PVPS) e a Associação da Indústria de Energia Solar (SEIA), devem acelerar a adoção das melhores práticas e facilitar a entrada no mercado. Até 2027, a maturação desses processos de fabricação poderá permitir que a PV de perovskita compita diretamente com tecnologias de silício incumbentes tanto em eficiência quanto em custo, preparando o terreno para uma ampla implantação comercial.
Principais Players e Empresas Pioneiras (2025—2029)
A partir de 2025, o panorama da fabricação de células solares de perovskita halóide (PSC) é moldado por uma combinação de startups, fabricantes de fotovoltaicos estabelecidos e empresas guiadas por pesquisa. Os principais players estão fazendo a transição de inovações em escala de laboratório para fabricação em escala industrial, visando abordar estabilidade, escalabilidade e preocupações ambientais enquanto aumentam a eficiência dos dispositivos.
- Oxford PV continua na vanguarda da comercialização de células solares tandem de perovskita-silício. A empresa escalou sua linha de fabricação na Alemanha, com planos de entregar módulos que superem 27% de eficiência. O progresso da Oxford PV é acompanhado de perto, pois está entre os primeiros a levar a tecnologia de perovskita de linhas piloto para produção em escala gigawatt, visando instalações tanto em telhados quanto em larga escala até 2026. (Oxford PV)
- Saule Technologies, com sede na Polônia, pioneira na fabricação em larga escala de células solares flexíveis de perovskita usando impressão jato de tinta. A Saule implementou módulos PSC semi-transparentes para fotovoltaicos integrados em edifícios (BIPV) e está ampliando a produção para atender à crescente demanda nos mercados de construção e IoT na Europa. A instalação de manufatura da empresa, em operação desde 2022, continua a aumentar sua capacidade anual, com mais expansões previstas até 2027. (Saule Technologies)
- Hanwha Q CELLS e LONGi Green Energy Technology, ambos líderes globais em PV de silício, investiram em parcerias de P&D para módulos tandem de perovskita-silício. A Hanwha Q CELLS estabeleceu centros de pesquisa na Europa e na Coreia do Sul dedicados a escalar a integração da perovskita, visando uma implantação comercial antes de 2028. A colaboração da LONGi com grupos acadêmicos líderes foca na fabricação roll-to-roll e métodos industrializados de encapsulamento para melhorar a durabilidade dos módulos de perovskita. (Hanwha Q CELLS; LONGi Green Energy Technology)
- Microquanta Semiconductor na China é uma das primeiras empresas a produzir em massa módulos solares de perovskita usando revestimento slot-die e encapsulamento escaláveis. A Microquanta visa usinas de energia em escala de utilidade e está expandindo sua capacidade de produção anual para várias centenas de megawatts até 2027, refletindo um forte interesse doméstico e internacional. (Microquanta Semiconductor)
- Greatcell Energy na Austrália desenvolveu formulações proprietárias de perovskita e técnicas de fabricação escaláveis, focando tanto em módulos de PV quanto em aplicações especiais como colheita de energia portátil e interna. A empresa está colaborando com parceiros da indústria para implantações piloto e visa a fabricação em escala comercial até 2026. (Greatcell Energy)
Entre 2025 e 2029, espera-se que essas empresas impulsionem avanços rápidos na fabricação de células solares de perovskita, com investimentos significativos em estabilidade, gerenciamento de chumbo e produção em escala. À medida que os líderes da indústria avançam em direção à comercialização, parcerias com os setores de construção, eletrônicos e energia acelerarão a adoção de perovskita, estabelecendo novos padrões de eficiência e custo-benefício no mercado fotovoltaico.
Avanços em Ciência dos Materiais: Eficiência, Estabilidade e Escalabilidade
As células solares de perovskita halóide (PSCs) avançaram rapidamente em ciência dos materiais, exibindo melhorias significativas em eficiência, estabilidade e escalabilidade até 2025. Avanços-chave em processos de fabricação e engenharia de materiais estão impulsionando o interesse comercial e preparando o terreno para uma adoção mais ampla no mercado fotovoltaico.
Os ganhos de eficiência permanecem um foco central. Em 2024, células de perovskita em escala de laboratório certificadas alcançaram eficiências de conversão de energia (PCEs) superiores a 26%, rivalizando com tecnologias de silício estabelecidas. Recentes arquiteturas de células tandem—combinando perovskitas com silício—ultrapassaram 32% de PCE em demonstrações piloto, beneficiando-se da engenharia de interface seletiva e das camadas de transporte de carga melhoradas. Notavelmente, Oxford PV anunciou uma eficiência recorde mundial de 28,6% para módulos tandem de tamanho comercial, sublinhando o ritmo rápido dos avanços.
A estabilidade, uma vez um grande desafio para PSCs, agora está sendo abordada por meio de encapsulação avançada e ajuste cuidadoso da composição. Por exemplo, o uso de cátions inorgânicos (por exemplo, Cs+) e formulações de haleto misto melhoraram drasticamente a longevidade dos dispositivos em condições do mundo real. imec e Henkel relataram progressos colaborativos em módulos de perovskita de grande área com operação estável além de 2.000 horas, alcançando benchmarks da indústria para viabilidade comercial.
A escalabilidade também apresentou melhorias marcantes. O revestimento roll-to-roll e a impressão slot-die estão sendo otimizados para camadas de perovskita, possibilitando produção de alta capacidade a custos mais baixos em comparação com materiais fotovoltaicos tradicionais. Helia Photovoltaics lançou uma das primeiras linhas de produção comerciais de módulos de perovskita da Europa, utilizando processos de deposição à base de tinta escaláveis projetados para rápida expansão. Além disso, First Solar está investindo em P&D em perovskita em escala piloto com o objetivo de integrar dispositivos tandem em seu ecossistema de fabricação existente.
Olhando para o futuro, analistas da indústria antecipam que refinamentos contínuos de materiais e automação de processos permitirão que módulos solares de perovskita cheguem à produção em massa nos próximos anos. O impulso do setor é fortalecido por colaborações entre institutos de pesquisa e líderes da indústria, focando na resolução dos desafios restantes em estabilidade de longo prazo e escalabilidade. Até 2026–2027, espera-se que os entrantes no mercado lancem produtos certificados para fotovoltaicos integrados em edifícios e aplicações leves e flexíveis, preparando o terreno para uma implantação mais ampla da tecnologia solar de perovskita de alta eficiência.
Avanços na Manufatura: Do Laboratório para a Produção em Escala Gigawatt
A transição da fabricação de células solares de perovskita halóide de pesquisa em escala de laboratório para fabricação em escala gigawatt representa um marco crítico na comercialização de fotovoltaicos de próxima geração. Em 2025, progressos substanciais foram feitos na escalabilidade dos processos de produção de perovskita, com realizações notáveis em estabilidade dos dispositivos, produtividade e reprodutibilidade. Várias empresas e consórcios pioneiros estão demonstrando linhas piloto e produção em massa em estágio inicial, sinalizando uma mudança iminente em direção à implantação em grande volume.
Um avanço significativo foi o desenvolvimento de técnicas de revestimento e impressão escaláveis, como revestimento slot-die, revestimento por lâminas e impressão jato de tinta, que possibilitam a deposição uniforme de camadas de perovskita sobre grandes áreas. Por exemplo, Oxford PV está aproveitando esses métodos em sua linha de fabricação integrada de células solares tandem de perovskita sobre silício, com sua instalação em Brandenburg, Alemanha, visando centenas de megawatts de capacidade anual. O roteiro da empresa projeta expansão para produção em escala gigawatt, facilitada por sistemas automatizados de manuseio e controle de qualidade em linha.
As cadeias de suprimentos de materiais também estão se amadurecendo. Greatcell Solar e Avantama fornecem precursores de perovskita de alta pureza e tintas especiais adaptadas para processos em escala industrial, reduzindo a variabilidade entre lotes e apoiando a fabricação em grande volume. Esses insumos são críticos para alcançar a uniformidade e a confiabilidade do dispositivo necessárias para a implantação comercial.
Os fabricantes estão abordando os desafios da estabilidade operacional de longo prazo e da robustez ambiental, que historicamente limitaram a comercialização da perovskita. Em 2025, empresas como Meyer Burger Technology AG estão avançando ativamente em técnicas de encapsulamento e integração de filmes de barreira para estender a vida útil dos módulos em condições do mundo real. Iniciativas colaborativas—como a Iniciativa Europeia de Perovskita sob a Aliança da Indústria Solar PV da Europa—estão alinhando pesquisadores e players do setor para estabelecer padrões de fabricação de melhores práticas e acelerar a viabilidade comercial dos módulos de perovskita (ESWIA).
Olhando para os próximos anos, espera-se que os fabricantes aumentem as capacidades à medida que as linhas piloto transitem para a produção em escala comercial. A Oxford PV e outros players antecipam que instalações em nível gigawatt entrarão em operação até o final da década, com módulos tandem projetados para superar 30% de eficiência na produção em massa. As perspectivas da indústria são cada vez mais otimistas, com módulos solares de perovskita posicionados para complementar o PV de silício e expandir o mercado solar global, desde que a durabilidade e a escalabilidade da fabricação continuem a melhorar.
Tamanho do Mercado, Previsões de Crescimento e Tendências Regionais (2025–2029)
O setor de células solares de perovskita halóide (PSC) está se aproximando de uma fase crucial em 2025, à medida que várias iniciativas de fabricação fazem a transição de linhas de laboratório e piloto para a fabricação em escala comercial. Espera-se que o mercado global para a fabricação de PSC experimente um crescimento robusto até 2029, impulsionado pela confluência de processamento competitivo em termos de custo, altas eficiências de conversão de energia e investimentos crescentes em produção escalável.
Em 2025, players líderes como Oxford PV estão visando o lançamento comercial inicial de módulos tandem de perovskita sobre silício, aproveitando o processamento em solução a baixa temperatura e técnicas de fabricação roll-to-roll. A instalação da Oxford PV em Brandenburg an der Havel, Alemanha, está configurada para aumentar a capacidade de produção, sinalizando confiança crescente na escalabilidade da fabricação de perovskita. A empresa visa entregar módulos que superem 27% de eficiência, um benchmark que ultrapassa o desempenho das células fotovoltaicas de silício convencionais.
Outra tendência notável é a diversificação regional dos centros de fabricação. Na Ásia, organizações como Microquanta Semiconductor estão investindo em linhas piloto e estratégias de escalonamento para módulos de perovskita de grande área, focando na melhoria da uniformidade do filme e estabilidade em condições de produção em massa. Enquanto isso, Tandem PV nos Estados Unidos anunciou planos para uma instalação de fabricação doméstica, alinhando-se às prioridades federais para a produção de energia limpa localizada e segurança da cadeia de suprimentos.
De 2025 a 2029, espera-se que o mercado global de fabricação de células solares de perovskita cresça a uma taxa de crescimento anual composta de dois dígitos. Essa expansão robusta é apoiada por compromissos crescentes de setores público e privado para descarbonizar sistemas de energia e pela maturação de técnicas de fabricação escaláveis, como revestimento slot-die, deposição a vapor e impressão jato de tinta.
- A Europa deve liderar a adoção comercial inicial, apoiada por incentivos políticos fortes e parcerias industriais. A SolarPower Europe da União Europeia projeta uma crescente integração da tecnologia de perovskita no ecossistema de fabricação solar da região a partir de 2025.
- A Ásia-Pacífico, especialmente China, Coreia do Sul e Japão, está rapidamente construindo capacidade técnica e infraestrutura de cadeia de suprimentos para a fabricação de PSC, com foco tanto na implantação doméstica quanto no potencial de exportação.
- A América do Norte deve ver um aumento nas atividades de fabricação, catalisadas por incentivos fornecidos sob a Lei de Redução da Inflação dos EUA e iniciativas para nacionalizar a manufatura avançada de PV.
Olhando para o futuro, o cenário competitivo da fabricação de células solares de perovskita halóide será moldado pelas melhorias contínuas na estabilidade dos dispositivos, segurança ambiental e escalabilidade econômica, com um número crescente de fábricas comerciais esperadas para entrar em operação globalmente até 2029.
Cenário Competitivo: Incumbentes vs. Inovadores em Perovskita
O cenário competitivo da fabricação de células solares de perovskita halóide em 2025 é moldado pela interação entre os incumbentes fotovoltaicos estabelecidos e um grupo em rápido crescimento de inovadores focados em perovskita. Fabricantes tradicionais de PV baseados em silício, como Trina Solar e JinkoSolar, continuam a dominar as remessas globais de módulos, aproveitando economias de escala e infraestruturas de fabricação maduras. No entanto, a busca persistente por eficiências mais altas e custos mais baixos acelerou investimentos em tecnologias de perovskita, tanto dentro dos portfólios incumbentes quanto entre startups especializadas.
Vários incumbentes lançaram iniciativas colaborativas ou P&D interna para integrar camadas de perovskita como células tandem sobre silício, visando superar o teto de eficiência de junção única. Por exemplo, First Solar anunciou programas de pesquisa explorando arquiteturas tandem de perovskita sobre filme fino, enquanto a Hanwha Solutions firmou parcerias com institutos de pesquisa para avaliar módulos híbridos de perovskita-silício. Esses esforços são motivados por conquistas recentes em laboratórios, como eficiências de células tandem certificadas superiores a 29%, com projeções de eficiência de módulos comerciais superando 25% nos próximos anos.
Simultaneamente, os inovadores em perovskita avançaram rapidamente de protótipos em escala de laboratório para fabricação em escala piloto. Empresas como Oxford PV e Heliatek comissionaram linhas de produção pré-comerciais na Europa, visando volumes iniciais para projetos de demonstração e aplicações de alto valor. A Oxford PV, por exemplo, relatou o envio dos primeiros módulos tandem de perovskita sobre silício para parceiros em 2024, com planos para aumento da produção em 2025. Da mesma forma, Meyer Burger Technology AG divulgou investimentos estratégicos em P&D em perovskita e anunciou a produção piloto de módulos tandem.
Os próximos anos devem testemunhar uma convergência gradual entre os dois grupos. Alguns incumbentes estão adquirindo ou licenciando tecnologias de perovskita, enquanto alguns inovadores estão buscando parcerias para escalonamento e fabricação que possa ser financiada. Desafios permanecem, particularmente em relação à estabilidade de longo prazo e à uniformidade em grande área das camadas de perovskita, assim como ao desenvolvimento da cadeia de suprimentos para precursores especializados. Entidades do setor como o IEA PVPS preveem aumentos nas implantações piloto e testes de campo até 2026, com uma entrada significativa no mercado comercial projetada para o final da década de 2020.
No geral, o cenário competitivo em 2025 é marcado por um rápido progresso técnico, alianças estratégicas e uma perspectiva cautelosamente otimista, enquanto tanto os incumbentes quanto as startups focadas em perovskita correm para definir a próxima geração de fabricação de células solares.
Considerações sobre a Cadeia de Suprimentos e Materiais-Prima
A fabricação de células solares de perovskita halóide (PSCs) depende de uma cadeia de suprimentos complexa e em evolução para materiais de precursores, substratos, encapsulantes e equipamentos de fabricação. À medida que a indústria entra em 2025, a fonte e a consistência desses materiais são críticas tanto para a ampliação da produção quanto para garantir a confiabilidade dos dispositivos. Os principais materiais-prima incluem haletos de chumbo ou estanho, cátions orgânicos como sais de metilamonônio ou formamidínio, e haletos inorgânicos, com pesquisas contínuas sobre composições alternativas sem chumbo.
Principais fornecedores químicos aumentaram sua capacidade para precursores de perovskita de alta pureza, respondendo à crescente demanda das linhas piloto e implantações comerciais iniciais. Por exemplo, a Merck KGaA (operando como Sigma-Aldrich em algumas regiões) e Strem Chemicals, Inc. expandiram seus portfólios para incluir sais de perovskita e intermediários sintetizados sob medida, com foco em pureza ultra-alta para minimizar defeitos nos dispositivos. Isso facilitou um fornecimento contínuo para pesquisa, produção piloto e linhas de módulos comerciais iniciais.
A resiliência da cadeia de suprimentos tornou-se uma área de foco à medida que as PSCs avançam do laboratório para o mercado. Substratos de vidro e polímeros flexíveis são fornecidos por fornecedores já estabelecidos como a Corning Incorporated, que desenvolveu composições de vidro adaptadas para a estabilidade e transparência da perovskita. Materiais de encapsulamento—críticos para a longevidade dos dispositivos—estão sendo fornecidos por empresas como a Dow e DuPont, que estão adaptando suas químicas de encapsulamento fotovoltaico para atender à sensibilidade à umidade e UV das perovskitas.
Em 2025, os fabricantes de equipamentos estão introduzindo sistemas de processamento em solução e deposição a vapor especificamente projetados para camadas de perovskita. Meyer Burger Technology AG está ampliando linhas de produção de células tandem que integram a deposição de perovskita com processos de silício estabelecidos, enquanto MBRAUN fornece ambientes de processamento com atmosfera controlada essenciais para lidar com materiais de perovskita sensíveis.
Olhando para o futuro, espera-se que a cadeia de suprimentos de perovskita amadureça rapidamente à medida que o interesse comercial cresce. Consórcios da indústria como PEPPER, coordenado pelo Helmholtz-Zentrum Berlin, estão promovendo colaboração entre setores para abordar escalabilidade, custo e considerações ambientais. Avanços contínuos na pureza dos materiais e encapsulamento, combinados com a obtenção segura e diversificada de haletos metálicos e precursores orgânicos, devem sustentar a escalabilidade confiável da fabricação de células solares de perovskita até 2025 e além.
Regulamentação, Padrões e Fatores de Sustentabilidade
O cenário de regulamentação, padronização e sustentabilidade para a fabricação de células solares de perovskita halóide (PSC) está passando por uma rápida evolução à medida que a tecnologia se aproxima da viabilidade comercial em 2025. Principais órgãos reguladores e alianças da indústria estão trabalhando para estabelecer protocolos de teste, benchmarks ambientais e práticas de fabricação responsáveis para apoiar a entrada no mercado e a escala.
Esforços de padronização são cruciais para a ampla adoção da PSC. A Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC) iniciou o desenvolvimento de padrões específicos para módulos PV de perovskita, focando na estabilidade, segurança e desempenho em diversas condições ambientais. A UL Solutions também começou a certificar módulos baseados em perovskita em relação aos padrões de segurança de módulos PV existentes, com projetos piloto em andamento para adaptar protocolos às características específicas da perovskita.
No front regulatório, a União Europeia está liderando com a “Aliança da Indústria Solar PV”, que inclui a tecnologia de perovskita em seu roteiro para fortalecer as cadeias de suprimentos solares nacionais e impor requisitos de ecodesign e fim de vida como parte do Plano Industrial do Green Deal (Comissão Europeia). Nos EUA, o Departamento de Energia dos EUA está financiando projetos de demonstração para módulos de perovskita halóide, integrando avaliações de saúde e segurança ambiental (EHS) para abordar preocupações sobre o conteúdo de chumbo e impactos ao longo do ciclo de vida.
Fatores de sustentabilidade estão moldando opções de fabricação. Fabricantes em larga escala, como Oxford PV e Microquanta Semiconductor, estão investindo em fabricação em loop fechado, recuperação de solventes e soluções de encapsulamento para mitigar vazamentos de chumbo—uma área sob crescente escrutínio regulatório. Essas empresas também estão participando de colaborações entre múltiplas partes interessadas para definir caminhos de reciclagem e desenvolver composições de perovskita sem chumbo ou com chumbo reduzido.
Olhando para o futuro, a partir de 2025, espera-se que os quadros regulatórios e de padronização se tornem mais rigorosos, especialmente em torno de materiais perigosos, durabilidade dos módulos e reciclagem. Órgãos da indústria, como a plataforma Intersolar Europe, prevêem que padrões harmonizados estarão em vigor dentro de dois a três anos, permitindo a viabilidade financeira e a segurabilidade de produtos solares de perovskita. Além disso, certificações de sustentabilidade—como aquelas supervisionadas pela SolarPower Europe—devem desempenhar um papel crescente nas decisões de aquisição para projetos solares em grande escala.
Em resumo, enquanto 2025 marca um ano crucial para a fabricação de células solares de perovskita halóide, a interação entre regulamentação, padronização e sustentabilidade deve intensificar, moldando estratégias de investimento e comercialização em todo o setor.
Perspectivas Futuras: Potencial Disruptivo, Desafios e Aplicações da Próxima Geração
A partir de 2025, a fabricação de células solares de perovskita halóide (PSC) encontra-se em um ponto crucial, caracterizado por avanços rápidos em escalabilidade, estabilidade e potencial de integração. A promessa disruptiva dos fotovoltaicos de perovskita reside em suas altas eficiências de conversão de energia (PCEs), processabilidade em solução a baixa temperatura e compatibilidade com substratos flexíveis. Vários grupos de pesquisa e entidades comerciais relataram PCEs de junção única certificadas superiores a 25%, com células tandem de perovskita-silício já ultrapassando 30% em ambientes laboratoriais. Oxford PV, um líder em células tandem de perovskita-silício, está se movendo em direção à produção em escala comercial, visando módulos com eficiências superiores a 28% e um roteiro para implantação em massa nos próximos anos.
Apesar desses avanços, vários desafios relacionados à fabricação permanecem antes da comercialização em larga escala. A estabilidade sob iluminação prolongada, umidade e ciclos térmicos é uma preocupação central, pois camadas tradicionais de perovskita são propensas à degradação. Recentes avanços em encapsulação e engenharia de interface, como os perseguidos por empresas como First Solar através de pesquisa colaborativa, estão previstos para estender as vidas operacionais para 25 anos, aproximando-se das tecnologias fotovoltaicas estabelecidas.
- Aumento da Escala de Manufatura: Métodos de impressão roll-to-roll e slot-die estão sendo desenvolvidos ativamente para possibilitar a produção em alta capacidade de grande área. Hanwha Solutions e Solliance Solar Research estão testando essas técnicas de fabricação escaláveis, com linhas piloto esperando produzir módulos comerciais até 2026.
- Suprimento de Materiais e Sustentabilidade: A toxicidade do chumbo permanece uma preocupação regulatória, levando a esforços para composições de perovskita sem chumbo. Estratégias de cadeia de suprimentos estão evoluindo, com fornecedores líderes como a Merck KGaA fornecendo precursores de alta pureza e colaborando em soluções de reciclagem para abordar impactos ambientais.
- Integração e Aplicações da Próxima Geração: As propriedades únicas das PSCs—leveza, semi-transparência e bandas ajustáveis—estão catalisando aplicações em fotovoltaicos integrados em edifícios (BIPV), agrivoltaicos e módulos tandem para espaço e eletrônicos portáteis. Heliatek e GCL System Integration Technology estão explorando módulos de perovskita flexíveis e transparentes focados na implantação em ambientes urbanos e fora da rede.
Olhando para o futuro, os próximos anos provavelmente testemunharão os primeiros lançamentos comerciais de módulos baseados em perovskita, especialmente em mercados de nicho onde suas vantagens únicas superem as preocupações com custo e longevidade. A inovação contínua em fabricação, materiais e arquitetura de dispositivos, apoiada por robustas parcerias entre indústria e academia, deverá reduzir custos e melhorar a confiabilidade, posicionando as células solares de perovskita halóide como uma força potencialmente disruptiva no mercado solar global.
Fontes & Referências
- Helmholtz-Zentrum Berlin
- Oxford PV
- Meyer Burger Technology AG
- Microquanta Semiconductor
- Solar Energy Industries Association (SEIA)
- Saule Technologies
- Hanwha Q CELLS
- imec
- Henkel
- Helia Photovoltaics
- First Solar
- Avantama
- Tandem PV
- SolarPower Europe
- Trina Solar
- JinkoSolar
- Heliatek
- Strem Chemicals, Inc.
- DuPont
- MBRAUN
- UL Solutions
- Comissão Europeia
- Intersolar Europe
- Solliance Solar Research
