A maioria das inovações que impactaram a queda do preço dos sistemas solares nas últimas cinco décadas teve origem fora do setor solar, de acordo com pesquisas do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT).
O artigo de pesquisa “Nature of innovations affecting photovoltaic system costs”, disponível na revista PLOS One, explora as inovações específicas que permitiram reduções significativas de custos em painéis solares.
A equipe do MIT combinou um modelo quantitativo de custos previamente desenvolvido pelos pesquisadores com uma análise qualitativa das inovações que impactaram o custo dos materiais, etapas de fabricação e processos de implantação dos sistemas fotovoltaicos. Eles identificaram 81 inovações exclusivas que impactaram os custos dos sistemas solares desde 1970, período em que os custos dos painéis solares caíram mais de 90%.
As inovações em destaque incluem avanços na fabricação de semicondutores, metalurgia, fabricação de vidro, perfuração de petróleo e gás e processos de construção. A maioria das inovações incluídas na amostra impacta o hardware, mas o artigo científico acrescenta que algumas inovações também visam tecnologias de software, como desenvolvimentos em licenciamento acelerado.
“A energia fotovoltaica estava muito bem posicionada para absorver inovações de outros setores – graças ao timing certo, à compatibilidade física e às políticas de apoio para adaptar inovações para aplicações fotovoltaicas”, comentou Magdalena Klemun, uma das colaboradoras da pesquisa.
O artigo científico destaca que há diferenças entre as inovações que reduziram o custo dos módulos solares, em comparação com as inovações que influenciaram os custos do equilíbrio do sistema (BoS).
Enquanto as inovações que reduzem os custos dos módulos incluem o avanço das ferramentas de fabricação e da qualidade dos módulos, as inovações do BoS reduziram os custos por meio de mudanças no projeto dos componentes, integração, automação, digitalização e padronização. A pesquisa também aponta que a maioria das inovações em painéis solares se originou em organizações de pesquisa ou na indústria, enquanto muitas inovações em BoS foram desenvolvidas por governos municipais, estados americanos ou associações profissionais.
No artigo de pesquisa, a equipe afirma que sua análise de estrutura ajuda a fornecer insights sobre a disseminação de conhecimento entre as tecnologias. “Tanto as inovações em módulos quanto em hardware em BoS demonstram os benefícios da posição da energia fotovoltaica dentro de um ‘ecossistema’ de tecnologias em constante avanço em muitos setores, em particular semicondutores e eletrônicos, e também apontam para a importância das instituições públicas para acelerar testes, licenciamento e treinamento”, explicam.
A equipe também considerou o papel que um maior poder computacional poderia desempenhar na redução adicional dos custos de BoS, por meio de avanços que incluem sistemas automatizados de revisão de engenharia e software de avaliação de locais remotos, bem como o papel crescente da robótica e de ferramentas digitais baseadas em IA.
“Em termos de disseminação de conhecimento, o que vimos até agora em energia fotovoltaica pode ser apenas o começo”, acrescentou Klemun.
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