Painel solar fotovoltaico os principais tipos

 

Tipos de painel solar fotovoltaico

Caso você esteja trabalhando com uma empresa fornecedora de painel fotovoltaico, alguns fatores podem interferir bastante no orçamento.

Mas um desses requisitos é a tecnologia dos painéis fotovoltaicos.

Empreendedor solar

Por isso, é interessante conhecer as principais tecnologias usadas para produzir placas fotovoltaicas.

Mas antes, vamos entender o que é uma placa solar.

O que são placas solares?

As placas solares são as responsáveis por captar energia solar.

Isto é, a placa solar é feita para realizar a conversão da luz solar em energia elétrica, para a sua residência ou comércio, cuja composição é de células solares fotovoltaicas.

Inclusive, as placas solares possuem o encargo de absorver a energia solar, capaz de transformar em eletricidade em dois tipos de camadas opostas.

Dessa maneira, as placas solares são excelentes opções para gerar energia limpa.

Isso porque, o funcionamento da placa solar ocorre da seguinte forma:

As placas coletam fótons de luz solar

Converte esses fótons em corrente elétrica

A energia que foi captada pelas placas solares podem ser usadas das mais variadas formas.

Um exemplo claro disso, fora o uso residencial, é a iluminação externa em espaços públicos.

É interessante destacar que placas solares têm uma manutenção mínima, contribuindo para os benefícios de aderir a esse tipo de energia.

Logo, as placas costumam durar anos, além de não prejudicar a natureza, e algumas pessoas usam para aquecer água.

Como escolher painéis solares?

Se você está cogitando comprar painéis solares, é importante saber como fazer essa escolha.

Existe uma infinidade de diversidade dos painéis solares, logo, é preciso saber o que será considerado ao comprar o seu painel.

Até porque, o principal fator é o uso desse painel, se para uso residencial, para empresas ou até em usinas de energia solar.

Você precisa da presença de um profissional da área, mas primeiro entenda, mesmo que superficialmente, sobre o tema.

Eficiência e eficácia do painel solar

Ao falar sobre eficiência e eficácia do painel solar, é interessante comentar sobre a porcentagem que a energia do sol tem nesse sistema.

Afinal, essa energia solar vai atingir a superfície do seu painel, e logo em seguida pode ser transformada na energia elétrica de consumo.

Se a eficiência do painel for maior, o seu sistema pode gerar mais Watts por metro quadrado.

Da mesma forma que, se a sua eficiência for maior, o painel será menor para produzir energia.

Mas claro que tudo isso será discutido com o seu projetista.

Quais são os tipos existentes de painéis solares?

Os tipos de painéis solares são:

  • 1 Painel solar fotovoltaico de silício monocristalino
  • 2 Painel solar fotovoltaico de silício policristalino
  • 3 Painel solar de silício amorfo (a-Si)
  • 4 Painel solar de telureto de cádmio (CdTe)
  • 5 Painéis solares de seleneto de cobre, índio e gálio (CIS /CIGS)
  • 6 Células fotovoltaicas orgânicas (OPV)
  • 7 Painel solar híbrido – HJT

E vamos entender cada um desses painéis solares abaixo, entendendo o seu funcionamento e finalidade.

Painel solar fotovoltaico de silício monocristalino

Essa tecnologia monocristalina se trata de uma prática mais antiga, mas possui eficiência alta.

Dessa forma, os seus painéis solares podem ser reconhecidos de maneira fácil, apenas olhando bem perto.

Isso ocorre por conta da sua cor uniforme, o que indica silício puro e cantos arredondados.

Esse painel é feito com um cristal de silício ultrapuro, fatiado e fazem as lâminas individuais, transformadas em células fotovoltaicas.

Todas as células fotovoltaicas têm 4 lados, que foram cortados a fim de otimizar o espaço do painel, aproveitando bem a área.

As suas vantagens estão relacionadas à eficiência alta, entre 15 e 22%, além de a vida útil ser de 30 anos.

Já as desvantagens são em relação ao orçamento, pois esse painel pode ser mais caro que os outros.

Além disso, como os quatro lados do silício são cortados, muita coisa não é reaproveitada e deve ser reciclada.

Painel solar fotovoltaico de silício policristalino

Os primeiros painéis que usaram como base o silício policristalino entraram no mercado de 1981, como polisilício e multi-cristalino.

Os dois são feitos de silício, mas no poli, os cristais são fundidos no bloco, o que preserva a formação de diversos cristais.

Qual o bloco é fatiado, você consegue ver os múltiplos cristais.

Se ele for fundido, devem ser serrados em blocos quadrados, e depois fatiados, como ocorre no monocristalino, porém, a produção é mais fácil.

Eles são parecidos com um cristal, exceto na eficiência dessas células.

A vantagem do policristalino é que sua geração de silício residual é bem menor, se comparado ao monocristalino.

Além disso, os painéis policristalinos são mais baratos.

A desvantagem é que a sua eficiência é de 14 a 20%, pois o polisilício tem menor pureza.

Painel solar de silício amorfo (a-Si)

A produção de energia elétrica nessa tecnologia é menor, pois as células do sol estão baseadas no silício amorfo.

E esse silício só era utilizado em pequena escala, como em calculadoras de bolso.

Porém, as inovações atuais permitem que essa tecnologia já seja usada em maior escala.

Isso ocorre com a técnica de empilhamento, em que diversas camadas são combinadas, até resultar em taxas elevadas de eficiência (entre 6 e 9%).

Somente 1% desse silício usado em células solares é necessário, porém, o empilhamento tem um custo maior.

Painel solar de telureto de cádmio (CdTe)

O telureto de cádmio hoje é o único tipo de tecnologia dos painéis solares que supera tanto o custo como a eficiência dos painéis de silício cristalino.

Dessa maneira, a eficiência desses painéis está entre 9 e 16%.

Geralmente, as instalações com painéis de CdTe PV são grandes usinas de energia solar.

Painéis solares de seleneto de cobre, índio e gálio (CIS /CIGS)

Quando comparamos com outros tipos de tecnologia, as células solares CIGS possuem uma eficiência alta.

Até porque encontramos menos cádmio nesses painéis, que é um material tóxico, comumente encontrado em células de CdTe.

No entanto, a produção comercial ainda é muito recente, começando em 2011 na Alemanha.

É comum encontrar as taxas de eficiência entre 10 e 12%, mas já existem alguns no Brasil que superam a marca de 13%.

Outros tipos de células estão em estudo e desenvolvimento, mas com certeza no futuro encontraremos soluções inovadoras dessa tecnologia.

Células fotovoltaicas orgânicas (OPV)

Uma célula solar orgânica funciona como uma célula solar de polímero, por utilizar a eletrônica orgânica.

Esse ramo lida com os polímeros orgânicos responsáveis pela condução ou moléculas pequenas orgânicas.

Há muito tempo, essa célula de polímero orgânica foi pensada como flexível e de baixo custo.

Os seus usos estavam atrelados à impressão, materiais abundantes e máquinas simples.

Atualmente, poucas empresas levam a produção de células fotovoltaicas para indústria.

Painel solar híbrido – HJT

Essa é uma nova tecnologia conhecida como Heterojunção.

No comércio, a sua eficácia está entre 21 e 24%.

O seu processo para fabricação é muito parecido com os painéis monocristalinos, no entanto eles possuem uma camada de silício amorfo.

De maneira reduzida, o painel produz muita energia, considerando o metro quadrado, além de funcionar bem ao entrar em contato com temperaturas alta.

Por conta disso, essa é a opção ideal para o Brasil, porém, não temos ainda esse tipo de painel disponível em nosso país.

Alguns materiais usados para fabricar painéis solares

Alguns dos materiais utilizados para fabricar painéis solares são o silício e o filme fino.

O silício está presente em quase 80% de todos os painéis do mundo, mesmo que seja em alguma variação.

No ano de 2018, 85% dos sistemas utilizaram tecnologia com base no silício.

Entendemos que o silício pode assumir diversas formas, mas o que o diferencia é a sua pureza.

Ou seja, o seu alinhamento perfeito, e quanto mais se aproximar da perfeição, melhor será a conversão de luz em energia.

A eficiência de qualquer painel solar depende da pureza do silício, porém, o tratamento desse material costuma ser mais caro, e impacto no orçamento.

O custo pode subir de 55 a 60%, dependendo do tratamento do silício.

Mas, ressalte-se que a sua eficiência não deve ser a principal preocupação, mas também o espaço disponível e a garantia.

Outro material muito utilizado é o filme fino, também chamados de células fotovoltaicas de película fina (TFPV).

Os tipos de painéis solares podem ser caracterizados como:

  • Células solares fotovoltaicas orgânicas (OPV)
  • Cobre, índio e gálio seleneto (CIS / CIGS)
  • Silício amorfo (a-Si)
  • Telureto de cádmio (CdTe)

Dependendo do tipo de tecnologia da célula de filme fino, os painéis podem adotar uma eficiência de 7 a 13%.

Outras tecnologias chegam a 16% de eficiência, podendo se parecer bastante com os painéis policristalinos.

Desde 2015, os painéis que utilizam o filme fino como tecnologia conseguem apresentar uma eficiência de 20%.

A maior vantagem de usar o painel solar de filme fino é a sua produção, que é mais simples do que a tecnologia cristalina, por exemplo.

O que torna mais barato, além da sua aparência bonita e homogênea.

A desvantagem é a menor eficiência por metro quadrado, consequentemente, a mão-de-obra pode aumentar.

 

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Instrutor Técnico no Curso Elétrica e Cia, Formada pela Escola Técnica CEC e Estudante de Engenharia Elétrica - Um cara apaixonado por Energia Solar e Eletrônica. Crea-RJ: 2018103375

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