Pense redondo: células solares esféricas do Japão desafiam 140 anos de painéis planos

Um projeto centenário ganha uma atualização radical

Há mais de 140 anos, a energia solar tem praticamente a mesma aparência. Desde que Charles Fritts criou, em 1883, um dos primeiros painéis solares, uma placa rígida, a tecnologia fotovoltaica tem sido definida por retângulos azuis e planos instalados em telhados ou dispostos em vastos campos. O projeto se tornou tão onipresente que a maioria das pessoas nunca questiona se as células solares precisam mesmo ser planas. No Japão, porém, engenheiros da Kyosemi Corporation decidiram desafiar essa premissa fundamental, desenvolvendo uma família revolucionária de minúsculas células solares esféricas chamadas Sphelar, capazes de transformar a forma como aproveitamos a energia solar.

O projeto convencional de painéis planos funciona bem em condições ideais, quando a luz do sol incide diretamente sobre a superfície em um ângulo perfeito de 90 graus. No mundo real, porém, as condições raramente são ideais. O sol se desloca pelo céu ao longo do dia e muda de ângulo com as estações. As nuvens dispersam a luz. Prédios, árvores e outros obstáculos criam sombras. Os painéis planos perdem eficiência significativa quando a luz incide em um ângulo e se tornam praticamente inúteis quando ficam na sombra. Essas limitações restringiram onde e como a energia solar pode ser aproveitada de forma eficaz.

A equipe japonesa por trás da Sphelar percebeu que a natureza não fornece luz de maneira uniforme e direta. A luz vem de diferentes ângulos ao longo do dia e das estações. Ela chega como raios diretos, mas também como luz refletida pela água, pelo vidro e por outras superfícies, além de luz difusa, dispersada por nuvens e partículas atmosféricas. Os pesquisadores concluíram que uma célula solar esférica estaria mais bem equipada para captar esse campo de luz multidimensional, podendo gerar eletricidade de forma mais constante ao longo do dia e em condições climáticas menos favoráveis.

O resultado dessa percepção é a Sphelar, marca registrada que representa a primeira célula solar esférica desenvolvida comercialmente no mundo. Com apenas 1 a 2 milímetros de diâmetro, essas minúsculas esferas de silício representam uma reformulação fundamental da tecnologia fotovoltaica. Em vez de tentar fazer a luz incidir no ângulo certo sobre uma superfície plana, as células Sphelar recebem luz de qualquer direção, criando, na prática, um sistema tridimensional de captação de luz que funciona de maneira mais parecida com a forma como organismos naturais captam energia do ambiente.

O momento eureca: por que a energia solar precisa ser plana?

A história da Sphelar começa com uma pergunta simples, mas profunda, de Shuji Nakata, engenheiro-chefe e fundador da Kyosemi Corporation. Anos depois de fundar a Kyosemi, Nakata refletia sobre como tornar as células fotovoltaicas mais eficientes. Com base em sua experiência anterior no desenvolvimento de painéis solares como integrante de um projeto na Mitsubishi Electric, perguntou a si mesmo por que os painéis solares precisavam ser planos se o sol está sempre em movimento.

Em ambientes de laboratório, as fontes de luz costumam ser fixas e previsíveis. Na realidade, porém, a luz solar chega de ângulos que mudam constantemente. Nakata observou que, além da luz direta, há também luz ambiente refletida e difusa, que os painéis planos convencionais em grande parte não conseguem captar. Essa constatação levou à sua pergunta central: se a superfície de uma célula fotovoltaica fosse esférica, essa seria a forma mais eficiente de captar a luz solar? Essa ideia se tornou a inspiração que deu origem à microcélula solar esférica da Kyosemi.

Josuke Nakata, fundador e presidente do conselho da Sphelar Power Corporation, refletiu sobre a missão da empresa em um comunicado institucional:

A Sphelar, as células solares esféricas, foi criada em resposta a perguntas simples como essa. No mundo natural, a luz não incide de maneira uniforme. A posição do sol está sempre mudando. Parte da luz solar é dispersada pelas nuvens e outra parte é refletida pelo vidro e pela água.

O momento dessa descoberta foi oportuno. No fim da década de 1980, a Kyosemi planejava construir novas fábricas em Hokkaido e ampliar sua capacidade de produção. Kamisunagawa surgiu como a opção final para a instalação. Essa antiga cidade mineradora viu sua mina fechar devido ao aumento das importações, e a comunidade buscava ativamente novas indústrias para substituir os empregos perdidos. Uma das iniciativas resultantes dessa transição econômica foi a criação do JAMIC, o Centro de Microgravidade do Japão, que reformou um túnel de mineração abandonado para transformá-lo em um local de pesquisa científica. Em 1988, mesmo ano em que a Kyosemi iniciou as operações em sua nova fábrica em Hokkaido, Nakata teve uma nova ideia sobre como os recursos singulares do JAMIC poderiam ajudar a concretizar sua visão de células solares esféricas.

Fabricação em microgravidade

A criação de cristais de silício perfeitamente esféricos apresentava desafios consideráveis de engenharia. Na Terra, a tensão superficial e a gravidade fazem com que o silício derretido forme formatos irregulares ao esfriar e se solidificar. Para obter as esferas quase perfeitas necessárias a células solares eficientes, a Kyosemi recorreu ao JAMIC e ao seu notável poço de queda. Esse túnel vertical se estende por 710 metros para dentro da Terra, com um poço de queda de 490 metros que permite realizar experimentos em condições de microgravidade.

O processo de fabricação consiste em colocar silício em uma cápsula a vácuo e soltá-la no poço. Durante a queda livre, o interior da cápsula entra em estado de microgravidade, permitindo que o silício derretido forme esferas perfeitas apenas pela tensão superficial, sem os efeitos deformadores da gravidade. A equipe de projeto da Kyosemi realizou numerosos experimentos, colocando pedaços de silício em cápsulas e tentando derretê-los e cristalizá-los durante o breve período de queda livre. Por tentativa e erro, a equipe acabou conseguindo criar os grãos esféricos desejados.

Segundo informações do Phys.org, essa abordagem inovadora de fabricação oferece vantagens importantes que vão além de produzir o formato adequado. O processo de fabricação das células Sphelar gera pouco ou nenhum desperdício de silício, um material valioso e relativamente raro na fabricação de semicondutores. A produção convencional de células solares planas costuma envolver o corte de lâminas de silício a partir de lingotes, o que gera uma quantidade considerável de resíduos quando os lingotes cilíndricos são fatiados em lâminas planas. O processo de cristalização esférica cria essencialmente o formato final do produto diretamente a partir do material derretido, eliminando a necessidade de cortes e reduzindo o consumo de silício.

O Phys.org também informou que a Kyosemi Corp. estimou que os custos de produção das células Sphelar poderiam ser reduzidos à metade em comparação com os da fabricação convencional de painéis solares planos. Essa vantagem de custo decorre da redução do desperdício de material e de processos de fabricação potencialmente mais simples. Os benefícios ambientais vão além do uso eficiente dos materiais: o próprio processo de produção é descrito como mais ecológico do que a fabricação fotovoltaica tradicional.

Como as células esféricas captam a luz

A principal vantagem das células Sphelar está em sua geometria. Uma esfera apresenta a mesma área de superfície à luz vinda de qualquer direção. Ao contrário dos painéis planos, que precisam ser inclinados em direção ao sol e perdem eficiência quando a luz chega em ângulos oblíquos, as células Sphelar mantêm a capacidade de captar luz independentemente do ângulo de incidência. Isso significa que podem captar luz solar direta durante todo o dia, enquanto o sol percorre o céu, sem precisar de sistemas mecânicos de rastreamento.

Mais importante ainda, o formato esférico permite captar com eficiência fontes de luz indireta. A luz refletida por prédios, água ou outras superfícies atinge as células Sphelar em vários ângulos, mas ainda encontra uma superfície ideal para absorção. A luz difusa dos dias nublados, que normalmente faz a eficiência dos painéis planos despencar, também é captada de forma eficaz porque o formato esférico recebe luz de todas as direções. Essa característica pode tornar as células Sphelar mais confiáveis em condições climáticas variáveis e em regiões geográficas com cobertura frequente de nuvens.

A tecnologia funciona criando uma junção P-N dentro de cada esfera de silício, de modo semelhante ao funcionamento das células solares tradicionais, mas aplicada a uma superfície curva. A equipe da Kyosemi usou conhecimentos de fabricação adquiridos na produção de chips optoeletrônicos para formar essas junções em superfícies esféricas, um desafio técnico que inicialmente exigiu bastante inovação. Quando conectadas entre si, essas esferas microscópicas geram corrente elétrica, que pode ser captada para alimentar dispositivos ou integrada a sistemas elétricos.

Para o usuário, isso significa que dispositivos ou estruturas que incorporam células Sphelar não precisam ser cuidadosamente orientados em direção ao sol. Um dispositivo alimentado por Sphelar pode ser colocado em uma superfície horizontal ou inclinada, ou até mesmo movimentado, e continuará captando a luz disponível com eficiência. Isso elimina a necessidade de estruturas de montagem que inclinem os painéis em direção ao sol e remove as restrições de onde dispositivos solares podem ser instalados ou usados.

Do conceito aos produtos comerciais

A jornada do conceito ao produto comercial levou vários anos de desenvolvimento. Depois de criar com sucesso as primeiras quatro células conectadas em série, capazes de gerar eletricidade quando expostas à luz, a equipe de pesquisa intensificou os trabalhos. Em 1998, a Kyosemi criou seu próprio Laboratório de Microgravidade para dar continuidade ao desenvolvimento. Em 2004, a empresa já havia avançado o suficiente para solicitar o registro da marca "Sphelar", abreviação de "Solar Esférica", e começou a fornecer amostras a possíveis parceiros.

Nos primeiros estágios, até mesmo os desenvolvedores tinham dificuldade para imaginar todas as possíveis aplicações dessa nova tecnologia. No entanto, quando a ideia inovadora chegou ao mercado, inspirou outras ideias igualmente inovadoras entre parceiros e clientes. Essa abordagem de desenvolvimento colaborativo ajudou a identificar usos práticos que aproveitavam as propriedades únicas das células solares esféricas.

Em 2012, a Sphelar Power Corporation foi criada como uma empresa derivada da Kyosemi Corporation, com foco específico no desenvolvimento e na comercialização do negócio de células solares esféricas. Ikuo Inagawa, diretor representante e presidente da Sphelar Power Corporation, descreveu a visão da empresa:

A Sphelar Power Corporation comercializou a Sphelar, a primeira célula solar esférica de pequeno diâmetro do mundo, e oferece produtos que a utilizam. Temos promovido o uso da Sphelar como uma célula solar acessível no dia a dia, para ajudar a reduzir as grandes mudanças no ambiente global e contribuir para os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS), além de trabalhar para ampliar o uso de nossos produtos derivados sob o lema 'Sphelar sempre ao seu lado!'

Hoje, a empresa oferece diversas linhas de produtos que demonstram a versatilidade da tecnologia solar esférica. Essas aplicações mostram como ir além dos painéis planos permite novas abordagens para integrar a energia solar ao ambiente construído e à vida cotidiana.

Integração em edifícios e superfícies transparentes

Uma das áreas de aplicação mais promissoras da tecnologia Sphelar é a energia fotovoltaica integrada a edifícios (BIPV, na sigla em inglês). Os painéis solares tradicionais costumam ser instalados sobre os telhados como sistemas separados, à vista e, às vezes, considerados esteticamente desagradáveis. As células Sphelar, porém, podem ser incorporadas diretamente a materiais de construção, criando superfícies que geram eletricidade sem deixar de cumprir outras funções, como permitir a passagem da luz ou atender a requisitos arquitetônicos.

A linha Sphelar BIPV inclui blocos de vidro que abrigam módulos Sphelar. Esses elementos transparentes podem ser usados em paredes, janelas e outros componentes arquitetônicos, permitindo a passagem da luz e, ao mesmo tempo, gerando eletricidade. A transparência das instalações Sphelar pode variar de 50% a 80%, dependendo da densidade de células e dos requisitos específicos da aplicação.

Essa capacidade resolve uma limitação importante dos painéis solares convencionais em ambientes urbanos. Em cidades densamente povoadas, o espaço nos telhados costuma ser limitado ou ficar na sombra de edifícios vizinhos. Os painéis tradicionais podem bloquear a vista ou entrar em conflito com exigências de preservação histórica. As células Sphelar, por outro lado, podem ser integradas a fachadas, janelas e outras superfícies verticais que recebem luz indireta ao longo do dia. Também podem ser incorporadas a superfícies curvas e formas arquitetônicas complexas, impossíveis ou pouco práticas para painéis planos e rígidos.

A empresa também desenvolveu os Sphelar Glass Blocks, pequenos módulos solares compactos envolvidos em vidro transparente. Eles podem servir tanto como materiais de construção quanto como geradores de energia, transformando potencialmente janelas, claraboias ou elementos decorativos comuns em superfícies capazes de produzir energia. A possibilidade de manter a transparência e gerar eletricidade abre caminho para edifícios com saldo energético positivo, capazes de produzir tanta eletricidade quanto consomem sem comprometer a estética arquitetônica.

Captação de energia para a internet das coisas

À medida que o mundo se torna mais conectado pela internet das coisas (IoT, na sigla em inglês), alimentar vastas redes de sensores e pequenos dispositivos se torna um desafio significativo. Trocar baterias em redes de sensores distribuídas é pouco prático, e os custos de cabeamento podem ser proibitivos. As células Sphelar oferecem uma solução por meio da captação de energia, também chamada de coleta de energia ambiente, em que os dispositivos recolhem pequenas quantidades de energia disponíveis no entorno.

A série Sphelar EIPV oferece módulos solares compactos, projetados especificamente para aplicações de baixo consumo. Esses módulos podem captar energia da luz disponível para alimentar sensores, aplicações sem fio inteligentes e outros aparelhos eletrônicos pequenos. Como as células Sphelar captam luz de todas as direções e funcionam bem com luz difusa, são particularmente adequadas para ambientes internos ou urbanos, onde as células solares tradicionais podem ter dificuldades.

As aplicações desses módulos de captação de energia incluem sensores ambientais, sistemas inteligentes para edifícios, monitoramento agrícola e qualquer situação em que pequenos dispositivos distribuídos precisem de energia sem troca de baterias ou conexões com fio. A capacidade de funcionar sem orientação precisa em relação ao sol torna essas células ideais para dispositivos que podem ser colocados em posições variadas ou movimentados durante sua vida útil.

O tamanho compacto das células Sphelar, com apenas 1 a 2 milímetros de diâmetro, permite integrá-las a dispositivos muito pequenos, nos quais as células solares tradicionais simplesmente não caberiam. Essa capacidade de miniaturização pode viabilizar categorias inteiramente novas de dispositivos inteligentes autônomos, de tecnologias vestíveis a monitores ambientais incorporados à infraestrutura.

Tecnologia vestível e tecidos solares

Talvez a aplicação mais futurista da tecnologia Sphelar esteja no campo dos eletrônicos vestíveis e dos tecidos inteligentes. A empresa desenvolveu um fio filamentoso de geração de energia solar que produz eletricidade com a luz do sol e, ao mesmo tempo, mantém excelente flexibilidade. Esse fio fotovoltaico permite fabricar tecidos que geram eletricidade, transformando roupas, bolsas e outros itens de tecido em geradores de energia solar.

O desenvolvimento do fio de geração de energia solar foi realizado em um projeto conjunto de pesquisa entre indústria, academia e governo, com a participação do Ministério da Economia, Comércio e Indústria, da Sphelar Power Co., Ltd. e do Centro de Tecnologia Industrial da Província de Fukui. O produto resultante, Sphelar TEXTILE, é descrito como leve, fino, flexível e elástico, características que o tornam adequado para aplicações de alimentação de dispositivos vestíveis e tecidos eletrônicos.

Essa tecnologia enfrenta um desafio fundamental dos eletrônicos vestíveis: a alimentação de energia. As baterias aumentam o peso e o volume dos dispositivos vestíveis, e recargas frequentes reduzem sua praticidade. Tecidos com células solares integradas poderiam captar energia da luz ambiente ao longo do dia e alimentar continuamente sensores incorporados, dispositivos de comunicação ou monitores de saúde, sem exigir a intervenção do usuário nem adicionar peso significativo.

As possíveis aplicações vão além das roupas e incluem tendas, toldos, lonas de vela, capas para veículos e qualquer outra superfície de tecido exposta à luz. Entre as aplicações militares estão uniformes que alimentam equipamentos de comunicação ou dispositivos de navegação. No uso civil, equipamentos para atividades ao ar livre poderiam gerar energia para aparelhos de GPS, sinalizadores de emergência ou celulares. A flexibilidade do material permite incorporá-lo a roupas sem comprometer o conforto ou a liberdade de movimento, ao contrário dos painéis solares rígidos, pouco práticos para aplicações vestíveis.

Produtos de consumo e iluminação

Além das aplicações industriais especializadas, a Sphelar Power Corporation desenvolveu produtos voltados ao consumidor que demonstram as vantagens práticas da tecnologia solar esférica no dia a dia. Esses produtos mostram como as características únicas das células Sphelar permitem projetos difíceis ou impossíveis de realizar com painéis solares planos tradicionais.

A Sphelar Garden Light tem um design elegante, com a célula solar esférica Sphelar instalada na parte superior e um elemento de iluminação LED. Durante o dia, a eletricidade gerada pela luz solar é armazenada e, à noite, essa energia alimenta o LED para iluminar jardins, parques e caminhos. O projeto prioriza a estética e busca oferecer iluminação sem interferir na paisagem. A instalação é simples, sem contas de eletricidade nem necessidade de cabeamento, o que torna o produto adequado para locais remotos ou áreas sem infraestrutura elétrica.

De forma semelhante, o produto Sphelar Illumination conta com módulos Sphelar que podem ser pendurados em árvores. Os módulos captam eletricidade durante o dia e acendem LEDs à noite, enquanto o próprio módulo Sphelar brilha suavemente. O produto foi projetado para oferecer uma iluminação segura e atraente sem danificar as árvores durante a instalação nem alterar sua aparência natural. Assim como a luminária de jardim, esses produtos de iluminação não precisam de conexão elétrica nem geram custos contínuos de energia.

Esses produtos de consumo demonstram as vantagens práticas da tecnologia Sphelar, decorrentes da captação de luz em todas as direções. Enfeites de jardim e luzes para árvores podem ser colocados em várias posições, sem preocupação com a exposição ideal ao sol. Também podem ser instalados em áreas parcialmente sombreadas, onde os painéis planos talvez não recebam luz direta suficiente. A estética do projeto é valorizada pelo formato compacto e discreto das células esféricas, que podem ser incorporadas a elementos decorativos sem parecer acessórios técnicos.

Considerações sobre eficiência e desempenho

Ao avaliar qualquer tecnologia solar, a eficiência continua sendo um indicador fundamental. Informações do TheFutureOfThings apontam que a Kyosemi desenvolveu painéis solares flexíveis com eficiência quase 20% superior à da maioria das células fotovoltaicas comerciais disponíveis atualmente. Esse avanço significativo decorre da capacidade de captar luz de todos os ângulos e aproveitar fontes de luz direta e indireta.

No entanto, uma comparação direta entre as células Sphelar e os painéis planos tradicionais exige atenção a diferentes indicadores de desempenho. Os painéis planos costumam ser avaliados com base em sua eficiência máxima em condições ideais de laboratório, com luz direta e perpendicular. As células Sphelar, por sua vez, mantêm um desempenho mais constante em diferentes condições de luz e ângulos. Embora possam não superar os painéis planos em testes de eficiência máxima sob condições perfeitas, sua produção total de energia ao longo de um dia inteiro em condições reais pode ser superior.

A eliminação dos sistemas de rastreamento representa outra vantagem em termos de eficiência. Grandes instalações solares costumam usar motores e sistemas de rastreamento para manter os painéis planos orientados em direção ao sol ao longo do dia. Esses sistemas consomem energia, exigem manutenção e tornam as instalações mais complexas. As células Sphelar obtêm benefícios semelhantes graças à sua geometria, captando a luz de forma ideal do amanhecer ao anoitecer sem auxílio mecânico. Essa operação passiva aumenta a confiabilidade do sistema e reduz as necessidades de manutenção.

O desempenho em condições de pouca luz é outro diferencial. Em dias nublados ou no início da manhã e no fim da tarde, quando a intensidade da luz é baixa, a produção dos painéis planos cai drasticamente. As células Sphelar, projetadas especificamente para captar luz difusa e dispersa, mantêm um desempenho relativamente melhor nessas condições desafiadoras. Essa característica as torna especialmente adequadas para regiões geográficas com cobertura frequente de nuvens ou aplicações que exigem funcionamento constante em condições climáticas variáveis.

Impacto ambiental e sustentabilidade

As considerações ambientais têm um papel cada vez mais importante na escolha de tecnologias energéticas, e as células Sphelar oferecem diversas vantagens potenciais do ponto de vista da sustentabilidade. A redução do desperdício de silício na fabricação representa um benefício ambiental significativo. A produção de silício consome muita energia e envolve processos químicos com impactos ambientais. O uso mais eficiente desse material valioso reduz a pegada ambiental geral da fabricação de células solares.

A possível redução dos custos de produção, estimada pelo Phys.org em metade do valor dos painéis convencionais, poderia tornar a energia solar mais acessível economicamente. Custos menores aceleram a adoção, o que, por sua vez, substitui mais geração a partir de combustíveis fósseis e reduz as emissões de gases de efeito estufa. A possibilidade de integrar células solares a estruturas e produtos existentes sem exigir materiais ou modificações adicionais também reduz o impacto ambiental da implantação.

A durabilidade e a longevidade da tecnologia Sphelar contribuem para seu perfil ambiental. Em comparação com painéis planos grandes e frágeis, as células esféricas talvez sejam menos suscetíveis a danos causados por fatores ambientais como vento, granizo ou detritos. Seu tamanho compacto e a possibilidade de incorporá-las a materiais de proteção podem prolongar sua vida útil, reduzindo a necessidade de substituição e os custos ambientais associados à fabricação e ao descarte.

A Sphelar Power Corporation relaciona explicitamente sua tecnologia a objetivos ambientais mais amplos, incluindo contribuições para os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS). A missão da empresa inclui ajudar a evitar o esgotamento dos recursos de combustíveis fósseis e combater o aquecimento global por meio da ampliação do uso da energia solar. Ao viabilizar a energia solar em aplicações e locais onde antes ela era pouco prática, a tecnologia Sphelar poderia aumentar significativamente a contribuição total da energia solar para a matriz energética mundial.

O futuro da energia solar

Embora os painéis solares planos provavelmente continuem sendo a tecnologia dominante em grandes instalações de geração nos próximos anos, as células Sphelar representam uma importante diversificação das tecnologias solares. Em vez de concorrer diretamente com os painéis tradicionais, as células esféricas abrem espaços de aplicação inteiramente novos, inacessíveis aos painéis planos. Essa ampliação dos locais e das formas de captar energia solar poderia acelerar a adoção geral dessa fonte e aproximá-la de uma integração onipresente ao ambiente cotidiano.

A ideia de "energia em toda parte" se torna mais viável com tecnologias como a Sphelar. Em vez de pensar na energia solar como algo gerado em usinas remotas e transmitido por longas distâncias, podemos imaginar um mundo em que toda superfície exposta à luz se torna uma possível fonte de energia. Janelas geram eletricidade enquanto deixam a luz entrar. Roupas alimentam dispositivos vestíveis. Edifícios produzem energia tanto pelas paredes quanto pelos telhados. Esse modelo de geração distribuída reduz as perdas na transmissão e aumenta a resiliência do sistema energético.

À medida que a internet das coisas se expande e as cidades inteligentes se tornam realidade, cresce a necessidade de fontes de energia distribuídas. As células Sphelar, adequadas à captação de energia e à integração a diversos materiais e formatos, podem se tornar uma tecnologia fundamental para viabilizar esse futuro conectado. A possibilidade de alimentar sensores e dispositivos com luz ambiente elimina custos de infraestrutura e obstáculos à implantação de aplicações para cidades inteligentes.

O desenvolvimento da tecnologia Sphelar também demonstra como questionar premissas fundamentais pode levar a inovações revolucionárias. Por mais de um século, o projeto de painéis solares planos permaneceu praticamente inquestionado. Ao perguntar por que as células solares precisavam ser planas, engenheiros japoneses abriram caminho para abordagens inteiramente novas de captação de luz e geração de energia. Esse espírito de questionar o conhecimento convencional provavelmente continuará impulsionando inovações na tecnologia solar e nas energias renováveis em geral.

À medida que a Sphelar Power Corporation continua a desenvolver produtos e aplicações originais com parceiros do mundo todo, o impacto das células solares esféricas também cresce. De aplicações industriais especializadas a produtos de consumo, de materiais de construção a tecnologias vestíveis, essas minúsculas esferas mostram que, às vezes, a melhor maneira de avançar é pensar em círculos, e não em retângulos.

Em resumo

• As células solares esféricas Sphelar, desenvolvidas pela Kyosemi Corporation no Japão, têm apenas 1 a 2 milímetros de diâmetro e captam luz de todas as direções.
• A tecnologia surgiu da pergunta do fundador Shuji Nakata sobre por que os painéis solares precisam ser planos se o sol está sempre em movimento.
• A fabricação usa o poço de queda de 710 metros do Centro de Microgravidade do Japão para criar esferas perfeitas de silício em condições de microgravidade.
• A produção gera pouco desperdício de silício e custa aproximadamente metade do valor da fabricação convencional de painéis solares planos.
• As células esféricas mantêm a eficiência em diferentes ângulos de luz e captam luz direta e indireta, com melhor desempenho em condições nubladas.
• As aplicações incluem materiais de construção transparentes, captação de energia para dispositivos de IoT, tecidos geradores de energia solar e produtos de iluminação para consumidores.
• A Sphelar Power Corporation foi criada como empresa derivada da Kyosemi em 2012 para se dedicar exclusivamente ao desenvolvimento de aplicações para células solares esféricas.
• A tecnologia permite integrar energia solar a superfícies curvas, itens vestíveis e elementos arquitetônicos onde painéis planos tradicionais não podem ser usados.