Prospecção tecnológica de células fotovoltaicas para energia solar

Solar energy presents itself as an excellent alternative for the generation of clean, renewable energy. This work aims to identify technological trends of photovoltaic cells for solar energy. The research is characterized, in relation to nature, to be applied; regarding the approach is qualitative and quantitative; with respect to the objectives, it is exploratory and descriptive; concerning the methodological procedure is considered a bibliographic research with a case study in the case of solar photovoltaic sector. The development of this research began with a literature review on photovoltaic solar energy and technology foresight. Then it led to the technology mapping of photovoltaic solar cells through the analysis of articles and patents. It was later performed the technological prospecting of photovoltaic cells for solar energy through the Delphi method, as well as the construction of the current plan and future technology of photovoltaic cells for the current scenario, 2020 and 2025. The results of this research show that the considered mature technologies (silicon mono and multicrystalline) will continue to be commercially viable within the prospected period (2020-2025). Other technologies that are currently viable (amorphous silicon, cadmium telluride and copper indium selenide / Copper indium gallium diselenide-), may not submit the same condition in 2025. Since the cells of silicon nanowires, dye-sensitized and based on carbon nanostructure, which nowadays are not commercially viable, may be part of the future map of photovoltaic technologies for solar energy.

A energia solar apresenta-se como uma excelente alternativa para a geração de energia limpa e renovável. Esta dissertação tem como objetivo identificar as tendências tecnológicas das células fotovoltaicas para energia solar. A pesquisa caracteriza-se, em relação à natureza, como sendo aplicada; em relação à abordagem, é quali-quantitativa; no que tange aos objetivos, é exploratória e descritiva; concernente ao procedimento metodológico é considerada uma pesquisa bibliográfica com um estudo de caso caso no setor de energia solar fotovoltaica. O desenvolvimento desta pesquisa iniciou-se com uma revisão bibliográfica sobre energia solar fotovoltaica e prospecção tecnológica. Em seguida, conduziu-se o mapeamento tecnológico das células fotovoltaicas para energia solar por meio da análise de artigos e de patentes. Posteriormente foi realizada a prospecção tecnológica das células fotovoltaicas para energia solar através do Método Delphi, bem como a construção do mapa atual e futuro das tecnologias das células fotovoltaicas, para os cenários atual, ano 2020 e ano 2025. Os resultados desta pesquisa apontam que as tecnologias consideradas maduras (silício mono e multicristalino) continuarão sendo viável técnica-comercialmente dentro do período prospectado (2020 - 2025). Outras tecnologias que atualmente são viáveis (silício amorfo, telureto de cádmio e seleneto de cobre índio/Cobre, índio e gálio-disseleneto), poderão não apresentar esta mesma condição em 2025. Já as células de nanofios de silício, sensibilizadas por corante e as baseadas em nanoestrutura de carbono, que nos dias atuais não são viável técnica-comercialmente, poderão fazer parte do mapa futuro das tecnologias fotovoltaicas para energia solar.