Nos próximos 10 anos, sistemas solares fotovoltaicos (PV) poderão ser a forma mais econômica de gerar eletricidade, mesmo em comparação aos combustíveis fósseis tradicionais, afirmam os especialistas em Energia Solar do IEEE, a principal associação profissional do mundo para o avanço da tecnologia. Para alcançar essa paridade de custo, a indústria global deve continuar melhorando a eficiência das tecnologias de células solares PV e criar economias de escala para reduzir ainda mais os custos de fabricação. O IEEE tem algumas iniciativas para incentivar esses avanços.



A energia solar é o recurso energético mais abundante da Terra, uma vez que chega ao planeta na ordem de 100 petawatts. Apenas uma fração disso é suficiente para atender às necessidades globais de energia, pois gasta-se aproximadamente 15 terawatts para alimentar a Terra (1 petawatt = 1.000 terawatts).
 
"A tecnologia solar PV vai mudar o jogo", afirma James Prendergast, integrante sênior e diretor-Executivo do IEEE. "Nenhuma outra fonte alternativa tem o mesmo potencial. À medida que o custo da eletricidade gerada por luz solar continuar diminuindo em comparação às fontes tradicionais de energia, teremos uma enorme adoção no mercado e acredito que esse crescimento será limitado apenas pela oferta. Fundamentalmente, a tecnologia solar PV se tornará um dos elementos essenciais da solução para nossos desafios energéticos em curto e longo prazo", acrescenta.



De acordo com a Agência Internacional de Energia (IEA, International Energy Agency), a capacidade solar PV global vem aumentando a uma taxa anual de mais de 40% desde 2000. Até 2050, espera-se que a tecnologia solar PV forneça 11% da produção global de eletricidade, correspondendo a 3.000 gigawatts de capacidade instalada acumulada. Isso causaria uma diminuição na emissão de gases de efeito estufa estimada em 2,3 gigatons, o que equivaleria a reduzir as emissões pelo uso da eletricidade em 253 milhões de casas por ano, quase as populações da Rússia e do Japão somadas.



Hoje, no entanto, ainda existem alguns desafios de engenharia para chegarmos a esse cenário. "Para que a tecnologia solar PV possa realmente competir com a geração tradicional de energia, o custo e a eficiência para transformar a luz solar em eletricidade precisam continuar melhorando", diz Jie Shu, integrante do IEEE e diretor do Laboratório de Aplicação de Energia Solar, do Instituto de Conversão Energética de Guangzhou, da Academia Chinesa de Ciências.



O professor Steven Ringel, integrante sênior do IEEE e diretor do Instituto de Pesquisa de Materiais da Ohio State University, confirmou que um desafio primário que ainda permanece para muitas tecnologias PV é atingir a eficiência máxima, pois isso geraria um custo menor para o sistema. "Há uma competição bastante saudável acontecendo na frente tecnológica agora", ressalta Ringel. "Atualmente, temos tecnologias promissoras com altíssima eficiência, mas com custo maior, além de tecnologias de eficiência baixa com custo menor. As tecnologias que vão prevalecer combinarão o melhor de ambas, oferecendo a maior eficiência com o menor custo".



Apesar dos desafios, houve avanços significativos na tecnologia solar PV e na disponibilidade dos materiais necessários para desenvolvê-la. Por exemplo, o suprimento do silício, material usado na tecnologia solar PV, agora está mais disponível do que há cinco anos. Avanços nos materiais de película fina usados nos painéis solares residenciais e nos sistemas PV concentrados usados em ambientes comerciais de matrizes, no armazenamento de energia solar e nas tecnologias de controle eletrônico estão contribuindo para melhorias na eficiência das células solares.



O IEEE está trabalhando ativamente para reunir uma comunidade global de especialistas para superar as barreiras e adotar mais amplamente o sistema de energia solar PV. Por exemplo, a Electron Devices Society (Sociedade de Dispositivos de Elétrons) do IEEE lançará o periódico IEEE Journal of Photovoltaics (Periódico de Tecnologia Fotovoltaica) ainda neste ano. O IEEE também expandiu sua conferência sobre tecnologias solares, a IEEE Photovoltaic Specialist Conference (Conferência de Especialistas em Tecnologia Fotovoltaica), a ser realizada de 19 a 24 de junho em Seattle, Washington, incluindo mais de 1.000 apresentações técnicas sobre a pesquisa, o desenvolvimento, a fabricação e a implementação de células solares.   



Na verdade, o IEEE usa uma matriz solar PV para gerar energia para sua sede em Piscataway, Nova Jersey.  Em 2009, foi instalada uma matriz solar de cobertura de 50 kW, consistindo em mais de 275 painéis, para reduzir os custos de eletricidade e as emissões de dióxido de carbono em 71,5 toneladas. Para este ano, o IEEE planeja expandir a capacidade de geração da matriz solar existente para 220 kW, com mais fases futuras em planejamento para seus outros edifícios.