Entre estas, as células fotovoltaicas de película fina representavam anteriormente menos de 5% de todas as instalações solares globais. No entanto, com o aumento da procura de energia, metas ambiciosas de descarbonização e avanços na inovação tecnológica, as células fotovoltaicas de película fina podem estar prestes a sofrer um grande avanço.

O relatório recentemente publicado pela IDTechEx, “Mercado de Células Fotovoltaicas de Filme Fino 2025-2035: Tecnologias, Empresas e Tendências”, oferece uma análise aprofundada de todo o setor das células fotovoltaicas de filme fino. O relatório abrange uma vasta gama de tecnologias, incluindo células solares sensibilizadas por corantes (DSSCs), células fotovoltaicas orgânicas (OPVs), células fotovoltaicas de perovskita, telureto de cádmio (CdTe), seleneto de cobre, índio e gálio (CIGS), arseneto de gálio (GaAs), silício amorfo (a-Si) e sulfureto de cobre, zinco e estanho (CZTS). Perfis de mais de 35 empresas-chave do mercado, juntamente com uma análise detalhada das principais aplicações, tais como centrais solares, telhados residenciais, sistemas fotovoltaicos integrados em edifícios (BIPVs) e eletrónica sem fios, ajudam a formular previsões detalhadas a 10 anos para todo o mercado solar. A IDTechEx prevê que o mercado das células fotovoltaicas de película fina ultrapasse os 11 mil milhões de dólares até 2035, após ter crescido de 5 mil milhões de dólares em 2025, marcando uma mudança fundamental para o setor da energia solar de película fina.

O que é a fotovoltaica de película fina?

As células solares de película fina são uma subclasse de células fotovoltaicas que operam utilizando camadas semicondutoras extremamente finas. Ao contrário das células solares de silício, que utilizam wafers espessos e rígidos, estas camadas têm tipicamente apenas alguns nanómetros ou micrómetros de espessura, resultando em módulos solares ultraleves e flexíveis. As células fotovoltaicas de película fina funcionam essencialmente da mesma forma que as tecnologias solares de silício tradicionais, convertendo a luz incidente em eletricidade através do efeito fotovoltaico.

A tecnologia fotovoltaica de película fina (TFP, na sigla em inglês) representa apenas uma pequena percentagem do mercado global de energia solar. O domínio da tecnologia fotovoltaica de silício, juntamente com as limitações de desempenho, restrições de materiais e custos de fabrico mais elevados, contribuíram para a adoção limitada desta tecnologia. No entanto, os avanços na ciência dos materiais, a expansão das aplicações e o desenvolvimento de novas tecnologias poderão impulsionar um crescimento renovado no setor dos TFP na próxima década.

Novas aplicações estão a impulsionar o crescimento do mercado

Uma das principais áreas em que a tecnologia fotovoltaica de película fina está a ganhar terreno é a fotovoltaica integrada em edifícios (BIPV). Ao contrário dos painéis convencionais instalados em telhados, a energia solar de película fina pode ser integrada perfeitamente nos edifícios, incluindo paredes, fachadas e janelas. Alguns módulos são até 90% mais leves do que os painéis de silício, exigindo modificações estruturais mínimas, o que os torna uma solução ideal para a geração de energia urbana. Dada a abundância de espaço vertical disponível nas cidades, a BIPV pode contribuir para as metas globais de energia renovável, alterando minimamente o uso do solo

Outra aplicação promissora reside na eletrónica autossuficiente e no setor da Internet das Coisas (IoT). À medida que os dispositivos inteligentes se tornam mais comuns, a tecnologia fotovoltaica de película fina (TFP) emerge como uma fonte de energia sustentável para pequenos dispositivos sem fios. Os pequenos dispositivos eletrónicos (dispositivos IoT) requerem normalmente pouca energia e são geralmente instalados em ambientes interiores. Desde que a célula solar opere acima de um limite mínimo e possa funcionar a níveis de baixa luminosidade, a eficiência precisa do dispositivo não é crítica, minimizando a necessidade de células solares caras e de alta eficiência. Este mercado emergente está atualmente a ser visado por tecnologias de células solares orgânicas e sensibilizadas por corantes. Já é possível adquirir pequenos dispositivos eletrónicos autossuficientes que funcionam com estes módulos solares ultrafinos, como contadores de pessoas, sensores de humidade, auscultadores e teclados. A tecnologia fotovoltaica de película fina, em geral, oferece uma alternativa fiável às baterias, ajudando a reduzir os custos de substituição e melhorando a vida útil global dos dispositivos.

Células fotovoltaicas de perovskita: uma inovação revolucionária para a energia solar de película fina

Entre os desenvolvimentos mais promissores para o mercado da energia solar de película fina está o aparecimento da tecnologia fotovoltaica de perovskita. Esta tecnologia tem atraído uma significativa atenção académica e industrial devido à sua leveza e flexibilidade, aos elevados níveis de eficiência alcançados e ao menor custo em comparação com as tecnologias solares já estabelecidas. Ao contrário das células solares de silício tradicionais, as células fotovoltaicas de perovskita podem ser produzidas utilizando o processo contínuo de fabrico em solução (roll-to-roll), tornando a produção economicamente viável e altamente escalável. Aliado à utilização de matérias-primas relativamente abundantes e de baixo custo, a IDTechEx acredita que as células fotovoltaicas de perovskita serão competitivas em termos de custo com as células fotovoltaicas de silício e que o preço desta tecnologia será mais baixo a partir de 2035.

As células solares de perovskita também estão a ser exploradas para utilização em arquiteturas de dispositivos tandem, onde são combinadas com silício, CIGS ou outros materiais para aumentar a eficiência para além dos 40%. Enquanto as células solares de junção única enfrentam um limiar de eficiência de cerca de 30%, as células de perovskita de junções múltiplas têm um limiar teórico muito mais elevado, posicionando-as como uma tecnologia chave para o futuro da energia solar. Ao aproveitar uma tecnologia e uma cadeia de abastecimento bem estabelecidas, a IDTechEx acredita que a tecnologia fotovoltaica tandem de perovskita/silício representará uma das maiores quotas de mercado. A maior potência de saída por unidade de área das células solares tandem de perovskita/silício, a um preço comparável ao das células solares de silício, torna-as atrativas tanto para a indústria como para os consumidores, onde a otimização da tecnologia e do preço é essencial.

Com a tecnologia fotovoltaica de perovskita a entrar nas fases iniciais de comercialização e várias empresas a procurarem aumentar os volumes de produção, espera-se que esta tecnologia contribua para o crescimento do mercado de células fotovoltaicas de filme fino. A IDTechEx prevê que a tecnologia fotovoltaica de perovskita represente mais de 40% de todas as instalações solares de película fina até 2035, impulsionando uma adoção substancial no setor.

O mercado das células fotovoltaicas de película fina está num ponto de inflexão; embora a sua participação nas instalações solares globais se tenha mantido baixa, as mudanças no panorama tecnológico e o crescente potencial de aplicação indicam novas tendências para este sector.

Autora: Maia Benstead, Analista de Tecnologia da IDTechEx