Glauco Diniz Duarte Tbic – qual melhor placa solar fotovoltaica
Segundo o Dr. Glauco Diniz Duarte, o mercado de energia solar oferece várias opções de painel solar atualmente. Por isso, é comum que haja dúvidas em relação a qual tipo escolher, qual a sua eficiência e onde utilizar cada opção.
Com a intenção de ajudá-lo neste momento, escrevemos este artigo sobre os principais modelos de painel disponíveis. Saiba o que é um painel de energia solar, como funciona e saiba escolher o melhor modelo. Continue a leitura!
O que é um painel solar?
O painel solar é uma placa composta por células solares fotovoltaicas. Elas que captam a energia do sol e a transformam em energia elétrica. E isso ocorre quando os fótons solares são convertidos em corrente elétrica.
Como esse processo é limpo e sustentável, a energia solar se apresenta como uma excelente opção de energia para variados tipos de estabelecimentos.
O que é eficiência da célula solar?
A eficiência do painel solar é equivalente à porcentagem de energia solar que incide sobre ele e é transformada em energia elétrica. Ou seja, quanto maior a eficiência, mais Watts por m² o sistema do painel produz. E menor é o tamanho do painel na geração da mesma quantidade de energia.
Por exemplo, existem variações de eficiência inclusive para um mesmo tipo de placa. Porque, quando os cálculos são feitos em laboratórios, eles consideram condições estáveis.
Mas, no dia a dia de utilização de um painel, há diversos fatores que interferem nessa porcentagem. Tais como: sombreamentos, temperaturas, tamanhos e materiais. Para isso, é preciso calcular quão eficiente os painéis podem ser de acordo com cada realidade.
Quais as opções de painel solar no mercado?
A seguir falamos sobre os painéis monocristalino, policristalino, de filme fino e híbridos. Também comentamos as vantagens e desvantagens de cada tipo. Confira!
Painel solar fotovoltaico de silício monocristalino
Facilmente reconhecidos quando olhados de perto, os painéis de silício monocristalino (mono-Si) têm formato arredondado nos cantos e uma cor uniforme. Isso ocorre devido à pureza do material empregado nele: eles são produzidos a partir de cristal de silício ultrapuro.
Primeiro, os lingotes cilíndricos de silício são cortados em lâminas individuais. Em seguida, são transformadas em células fotovoltaicas cilíndricas. E este formato é pensado a fim de aprimorar o espaço disponível e a área do painel.
Também devido à forma como são produzidos, esses painéis estão entre os mais eficientes. E sua vida útil costuma ser de 30 anos. No entanto, seu preço costuma ser mais alto, se comparado aos policristalinos.
Características
É composto por células fotovoltaicas em formações de série e paralelo;
Técnica: Czochralski;
Cor: azul escuro (com antirreflexo) ou cinza escuro (sem antirreflexo);
Formato: arredondado;
Tamanho: padrão (10x10cm ou 12,5×12,5 cm ou 15×15 cm).
Vantagens
Maior eficiência entre as tecnologias comerciáveis disponíveis, entre 15 e 22%;
Ocupam menos espaço que as demais opções, afinal são mais eficientes. Ou seja, ocupam menos espaço para alcançar a mesma eficiência;
Vida útil aproximada de 30 anos, com garantia de 25 anos;
Funcionam melhor que os policristalinos em dias de pouca luminosidade.
Desvantagens
Devido ao processo de produção que corta o silício em lingotes, uma grande quantidade deste elemento é desperdiçada;
Seu valor é mais caro se comparado aos painéis de filme fino ou policristalino.
Painel solar fotovoltaico de silício policristalino
Este tipo de painel solar também é chamado pelos nomes polisilício (p-Si) e silício multicristalino (mc-Si). Ele se difere do monocristalino devido à forma como o silício é fundido na sua produção, gerando menos desperdício.
Isso porque, para fabricá-lo, os cristais são antes fundidos em um bloco único para, então, serem cortados em partes menores. Por fim, são fatiados em células, garantindo que todas elas são utilizadas nos painéis.
Características
Técnica: Fundição de polisilício e aquecimento em forma;
Cor: azul (com antirreflexo) ou cinza prateado (sem antirreflexo);
Formato: quadrado;
Tamanho: padrão (10x10cm ou 12,5×12,5 cm ou 15×15 cm).
Vantagens
Menor desperdício de silício na produção;
Seu valor é mais barato que o do painel solar monocristalino;
Vida útil aproximada de 30 anos, com garantia de 25 anos.
Desvantagens
Menor eficiência do que a do painel monocristalino, devido ao nível de pureza, que é menor do que o ultrapuro usado no outro modelo. A eficiência média está entre 14 e 20%;
É necessário possuir uma área maior para instalá-los em função da menor quantidade de Watts/hora por m².
Painel solar de filme fino
Os painéis solares de filme fino ou células fotovoltaicas de película fina (TFPV) costumam ser reconhecidos pela alta sensibilidade das placas e sua avançada tecnologia.
Eles realizam boas performances mesmo em locais com menor incidência de luz por possuir películas flexíveis e, normalmente, são instalados sobre superfícies de vidro ou metal. Além do mais, sua composição é feita a partir da sobreposição de camadas de material fotovoltaico fino sobre um substrato.
E, apesar de apresentarem baixo custo, se mostram menos eficientes e possuem uma vida útil menor – entre 10 e 15 anos -, se comparados aos painéis solares de silício.
Assim, estes painéis se dividem em quatro categorias de acordo com o substrato em que são aplicados:
Silício Amorfo
Telureto de Cádmio
Células Fotovoltaicas orgânicas (OPV)
Cobre, índio e gálio seleneto (CIS / CIGS)
Vantagens
Sua flexibilidade permite mais opções de aplicação;
Mesmo se for instalado em locais de alta temperatura ou se a incidência de luz seja barrada por algum obstáculo, não há tanto impacto no seu desempenho;
São mais baratos que os painéis de silício.
Desvantagens
Exigem uma grande quantidade de espaço para serem instalados;
Costumam ter garantias menores devido à sua alta degradabilidade;
Por serem menos eficientes/m², os custos com mão de obra, cabeamento e estrutura de instalação são maiores.
a) Silício Amorfo
Comumente utilizada em calculadoras, as placas de silício amorfo (a-Si) também são aplicadas em grande escala. Sua produção de energia elétrica é baixa, se comparada às demais e sua eficiência média está entre 6 e 9%.
Além disso, uma curiosidade: para a sua produção, é necessário somente 1% da quantidade de silício cristalino dos outros tipos de painel.
b) Células Fotovoltaicas Orgânicas (OPV)
Estas células são compostas de eletrodos impressos em polímeros e, para conseguir energia, realizam o seguinte processo: pequenas moléculas orgânicas captam a luz do sol e a conduzem para um conversor, que transforma energia térmica em elétrica.
E devido à sua composição, elas geram menos impacto ambiental e podem ser recicladas após o uso. Além disso, elas necessitam de 20 vezes menos energia que placas solares comuns.
As OPV são transparentes, flexíveis, leves, de baixo custo, maleáveis e esteticamente mais interessantes de serem aplicadas de acordo com a necessidade dos compradores. Já em relação à eficiência, há variedade.
c) Telureto de Cádmio (CdTe)
Utilizado por uma grande parcela mundial do mercado solar, esse tipo de painel apresenta uma média de eficiência entre 9 e 16%. Sua tecnologia é a única entre as opções de filme fino que apresenta custos menores do que as células de silício em sistemas de KW.
Esse tipo também costuma ser mais barato em relação aos de silício. E também possui menor pegada de carbono, uma vez que seu tempo de recuperação anual faz com que reduções de carbono sejam mais rápidas e sem déficits de energia pensando em curto prazo.
Uma controvérsia desse tipo de placa é a toxicidade do cádmio no fim da vida útil dos painéis, mas há divergências sobre o perigo disso.
d) Cobre, índio e gálio seleneto (CIS / CIGS)
As células de cobre, índio, gálio e seleneto se apresentam como uma película fina que converte a luz do sol em energia elétrica. Se comparadas aos demais tipos de filme fino, estes painéis apresentam a melhor taxa de eficiência, variando entre 10 e 13%.
A presença de cádmio em sua composição é mais baixa do que nos painéis de telureto de cádmio, o que gera um equipamento menos tóxico.
Painel solar híbrido (HJT)
Em relação a eficiência, o painel solar de heterojunção é um dos que possui maior nível de eficiência, variando entre 21 e 24%. E ele também é ideal para países como Brasil por se adaptar muito bem em altas temperaturas. Porém ainda não está disponível no mercado.
Seu processo de fabricação se assemelha ao do painel solar monocristalino. Contudo, apresenta algumas distinções, como a passivação com camada de silício amorfo, por exemplo.
Características
Técnica: Czochralski/n-type c-Si
Cor: quase preto (com antirreflexo);
Formato: arredondado;
Tamanho: 156mm x 156mm.
Descubra qual painel solar é melhor para você
Escolher entre todas essas opções de painel solar pode ser trabalhoso. Mas, é importante que todos os cálculos sejam feitos com cautela. Além de fazer uma estimativa sobre a eficiência dos painéis de acordo com a sua realidade, preste atenção a outros fatores:
Certifique-se que a qualidade dos materiais é boa de acordo com os padrões do tipo de painel;
Pesquise sobre a reputação dos fornecedores;
Compare os preços e calcule o custo-benefício;
Por fim, leve em conta o suporte oferecido. Não vale a pena pagar menos pelo painel solar e, depois, caso tenha problemas, não tenha acesso a um bom atendimento e suporte técnico.
