Glauco Diniz Duarte Viagens – o melhor painel fotovoltaico
Segundo o Dr. Glauco Diniz Duarte, módulo fotovoltaico é o nome correto para os nomes mais popularmente conhecidos que são: placas ou painéis solares, visto que o componente principal são as células fotovoltaicas.
Portanto, fique atento para sempre utilizar o termo correto!
Apesar de um módulo fotovoltaico trabalhar sob o mesmo princípio da conversão da radiação solar em energia elétrica, os tipos se diferenciam pelo tipo de material do qual são feitos, o que pode fazer uma grande diferença na eficiência do sistema.
Ficou curioso? Continue lendo e escolha o melhor modelo para você!
Componentes de um módulo fotovoltaico
Um módulo fotovoltaico representa a parte do conjunto de equipamentos, que fica responsável por captar a luz do sol e convertê-la em energia utilizável.
Como grande parte do potencial do conjunto depende dessa peça, todo cuidado é importante.
Veja só!
Células Fotovoltaicas
Em síntese, a célula fotovoltaica é responsável pela geração de energia. Ela é composta de materiais semicondutores, como o Silício.
Dessa forma, são materiais extremamente delicados e possuem menos de 2mm de espessura.
Esta, corresponde a 60% do custo do painel.
Filme Encapsulante para o Painel Solar (EVA)
Fabricado especificamente para o processo de produção do módulo, o EVA (Etileno Acetado de Vinila) é o material mais comum usado como encapsulante.
Sendo assim, é o primeiro item adicionado ao processo, de modo a proteger a célula fotovoltaica contra temperaturas extremas e umidade.
Nesse sentido, também protege as células fotovoltaicas contra o envelhecimento causado por raios UV, garantindo que o máximo de luz visível atinja as células solares.
Caixa de Junção
Fica na parte de trás do módulo solar onde as células fotovoltaicas são interconectadas eletricamente.
Em outras palavras, já vem preparada com cabos e conector para fazer a interligação entre módulos.
Backsheet
A tradução literal de backsheet do inglês é “parte de trás”.
Sua função é agir como isolante térmico e proteger a célula solar. É feito de um material plástico geralmente na cor branca.
Vidro especial
É ele que protege o módulo contra chuva de granizo por exemplo.
Dessa forma, é temperado e sua espessura varia de 2 mm a 4 mm. Por isso, ele é diferente do vidro comum, pois possui baixo teor de ferro, além de ser projetado para “deixar passar” o máximo de luz e refletir o menos possível.
Molduras de alumínio
Geralmente feita em alumínio, ela protege na hora da instalação, bem como assegura que o painel não torça e trinque as células.
Nas fábricas os módulos fotovoltaicos são testados um a um e são classificados de acordo com sua potência e sua eficiência.
Como resultado, o teste que irá determinar todas as características que são mostradas na etiqueta do produto.
Eficiência é a razão entre a energia da luz solar que incide sobre a superfície do módulo e a energia elétrica produzida por ele por m².
Nesse sentido, é de extrema importância entender um pouco mais sobre a eficiência dos módulos solares, pois quanto mais eficiente ele for, melhor é a célula que foi usada.
Os melhores módulos fotovoltaicos comerciais atualmente têm eficiências em torno de 20%, podendo ser ligeiramente abaixo ou acima disso.
Contudo, essa eficiência tem seu preço!
Dessa forma, quanto maior for sua eficiência, o valor de um módulo também aumentará.
Quais são os tipos de módulos fotovoltaicos para geração de energia solar?
O módulo fotovoltaico é o principal componente de um sistema de geração de energia solar.
Como citado no tópico anterior, os tipos de módulos vão variar de acordo com o material que é utilizado.
Portanto, conheça agora, os 8 principais modelos.
1 – Módulos monocristalinos
Essa tecnologia é a mais antiga e possui a eficiência mais alta dentre as comercialmente viáveis atualmente.
Os módulos solares de silício monocristalino (mono-Si) são facilmente reconhecíveis olhando de perto, por possuírem uma cor uniforme.
Eles são feitos a partir de um único cristal de silício ultrapuro. Este é fatiado, fazendo assim lâminas de silício individuais, que são então tratadas e transformadas em células fotovoltaicas.
Cada célula fotovoltaica circular tem seus “4 lados” cortados fora, para otimizar o espaço disponível no equipamento, que são dispostas em série e em paralelo.
Devido a isso, as técnicas utilizadas especificamente nesse tipo de módulo fotovoltaico, possuem maior eficiência — chegando até 22%.
Como resultado, este funciona melhor em dias nublados do que os módulos policristalinos, além de ocupar um espaço menor, para gerar a mesma quantidade de energia elétrica.
A maior desvantagem desse modelo, seria o preço. Pois é mais caro para ser produzido, devido ao processo de fabricação, que é lento e mais preciso.
2 – Módulos policristalinos
A tecnologia policristalina, também conhecidas como polisilício (p-Si) e silício multi-cristalino (mc-Si), surgiu em torno dos anos 80.
Ambos, mono e poli cristalino são feitos de silício, mas, a principal diferença entre as tecnologias é o método utilizado na fundição dos cristais.
No policristalino, os cristais de silício são fundidos em um bloco, favorecendo a formação de múltiplos cristais (daí o nome poli cristalino).
O processo é parecido com o dos módulos monocristalisnas, mas, de mais fácil produção. Sendo assim, o preço dessa tecnologia pode ser um pouquinho menor, assim como a eficiência, que fica em torno de 14 a 20%, devido também a menor pureza do polisilício.
Uma a outra questão é a de espaço!
Você irá produzir menos watts por hora por m², precisando de uma área maior de módulos para gerar a mesma quantidade de Watts/m² que a tecnologia monocristalina, por exemplo.
3 – Filme Fino
Eles também são conhecidos como células fotovoltaicas de película fina (TFPV).
Neste caso, o material fotovoltaico é depositado diretamente sobre uma superfície, como metal ou vidro, para formar o equipamento.
Os diferentes tipos módulos solares de filme fino podem ser categorizados por material fotovoltaico que é depositado sobre o substrato. Podendo ser:
Silício amorfo (a-Si)
Telureto de cádmio (CdTe)
Cobre, índio e gálio seleneto (CIS / CIGS)
Células solares fotovoltaicas orgânicas (OPV)
Ao mesmo tempo, são muito mais baratos e consequentemente, menos eficientes. Dependendo da tecnologia utilizada, os módulos de filme fino possuem eficiências médias entre 7-13%.
Todavia, nos dias de hoje com inovações surgindo a todo momento, já estão chegando nos 16%, sendo similares a eficiência a tecnologia policristalina.
Entre outros destaques, sua aparência é esteticamente mais bonita e por ser flexível, abre um leque de aplicações muito grande.
Muitos tipos de módulos solares de película fina estão ainda em fase de pesquisa e desenvolvimento, e no futuro poderemos ver algumas soluções interessantes vindas desta tecnologia.
4 – Silício amorfo (a-Si)
Como a produção de energia elétrica é baixa nesta tecnologia, tradicionalmente só tinham sido usadas para aplicações de pequena escala. Ex: calculadoras de bolso.
Em contrapartida, com as inovações recentes, foi criada uma técnica de fabricação chamada “empilhamento”, que permitiu aplicações em larga escala.
Em resumo, várias camadas de células solares de silício amorfo podem ser combinadas, o que resultam em taxas pouco mais elevadas de eficiência (cerca de 6-9%).
Por outro lado, possuem um custo elevado.
5 – Telureto de cádmio (CdTe)
Telureto de cádmio é a única tecnologia de módulos solares de película fina que superou o custo/eficiência de painéis solares de silício cristalino do mercado mundial.
A eficiência de painéis solares com base na tecnologia opera normalmente na faixa de 9-16%.
As instalações com os painéis de CdTe PV são tipicamente grandes campos solares (grandes usinas de energia solar).
6 – Seleneto de cobre, índio e gálio (CIS /CIGS)
Estas células solares contêm menos cádmio (material tóxico que é encontrado em células solares de CdTe).
Os índices de eficiência para painéis solares CIGS normalmente operam na faixa de 10-12%, e já existem alguns sendo vendidos no Brasil passando dos 13%.
7 – Células fotovoltaicas orgânicas (OPV)
Estas células, denominadas de OPV (Células Fotovoltaicas Orgânicas – Organic Photovoltaic), está a ser considerada como a tecnologia da próxima geração!
Essa célula, foi idealizada há muitos anos como uma tecnologia fotovoltaica flexível, de baixo custo, feita utilizando processos de impressão, máquinas simples e materiais abundantes.
Como resultado, pode -se cria-la cobrindo com elétrodos, materiais orgânicos geradores de energia, como átomos de carbono e enxofre, num substrato de vidro ou plástico.
Por fim, a promessa é que esse tipo de célula garantam uma eficiência de 25%!
Há uma estimativa de que essa tecnologia, quando aplicada aos painéis solares, tenha um preço menor que a metade do que custam os painéis tradicionais hoje.
Portanto, fique atento que logo poderemos usufruir dessa tecnologia que estará entre as melhores do mundo!
8- Módulo solar híbrido
Existe uma “nova” tecnologia no mercado conhecida por Heterojunção.
A eficiência dos painéis que utilizam esta tecnologia é de 21% a 24%.
Sendo assim, o processo de fabricação, com algumas diferenças, é similar a fabricação dos módulos monocristalinos, porém, possuem uma passivação com camada de Silício Amorfo (a-Si), dentre outras diferenças.
Colocando de uma forma simples, este painel produz mais energia por metro quadrado e também funciona muito bem com temperaturas mais altas, desta forma, esta tecnologia é ideal para o Brasil.
A noticia ruim é que infelizmente ele ainda não está disponível no mercado, por razão de seu custo elevado.
Mas sem dúvida em 3-4 anos, provavelmente já estaremos a ouvir falar só deste tipo de tecnologia.
Faça um curso de energia solar!
O investimento vale a pena quando o assunto é economizar na conta de luz. Contudo, para ter um retorno satisfatório, precisa ter certeza de que os equipamentos irão atender aos objetivos propostos, e para isso, só dominando o conhecimento necessário.
Existem excelentes cursos livres na área de energia solar, que desde que você tenha o conhecimento básico em elétrica, vão atender você muito bem e a curto prazo já poderá começar a ganhar dinheiro trabalhando com energia solar.
Conforme a tecnologia avança, a procura por tecnologias mais eficientes, também!
Nesse sentido a capacitação se faz indispensável para garantir que os investimentos de recursos sejam certeiros.
Nesse sentido, de acordo com estudos divulgados pela Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica (ABSOLAR), somente até julho de 2020, o setor em nosso país já gerou mais de 47 mil novos postos de trabalho, e a expectativa é que poderá gerar mais de 672 mil novos empregos, até 2035!
