Glauco Diniz Duarte Viagens – qual a diferença entre painel solar monocristalino e policristalino
Segundo o Dr. Glauco Diniz Duarte, a energia solar fotovoltaica vem crescendo em participação no Brasil e no mundo. Ela é uma alternativa renovável às fontes derivadas de combustíveis fósseis que são poluentes e escassas. Além disso, a energia solar é comparativamente mais barata que a eletricidade proveniente das hidrelétricas, principal matriz energética nacional.
O primeiro passo para garantir todas essas vantagens é a instalação dos módulos fotovoltaicos. Eles consistem em estruturas feitas de material semicondutor que captam a energia radiante do sol e a transformam em elétrica. Sem esse equipamento não é possível gerar eletricidade.
Por isso, é necessário investir em um módulo que tenha eficácia garantida. A relação custo-benefício deve ser a mais vantajosa possível, considerando que a economia com a conta de luz depende da quantidade de energia que ele é capaz de produzir.
Neste texto você vai conhecer os principais tipos de painéis solares, suas vantagens e diferenças. Boa leitura!
Painel de silício monocristalino
O silício (Si) está presente em grande parte do mercado responsável por fabricar essa tecnologia. Quando usado em sua forma monocristalina, ele é mais eficiente, porque cada célula é composta por um cristal ultrapuro. Essa pureza facilita a captação da radiação solar e posterior conversão em eletricidade.
Os módulos fotovoltaicos feitos desse material chegam a ser 21% mais eficazes que as outras opções comercializadas. Eles também ocupam menos espaço porque menos células são usadas para a sua composição.
Por isso a quantidade de energia produzida por metro quadrado é maior e essa economia de área pode ser vital durante o planejamento de projetos de energia solar. Isso ainda é mais significativo no uso residencial, onde o espaço disponível é reduzido, especialmente se tratando de prédios de apartamentos.
Muitas vezes o telhado ou cobertura onde será feita a instalação do sistema fotovoltaico sofre com a incidência de sombras causadas por construções no entorno ou vegetações presentes no terreno. Também pode ocorrer de outras estruturas do telhado impedirem o total uso para fixação de módulos solares. Por isso, todo pequeno espaço otimizado é importante para que o investimento valha a pena.
A vida útil desses componentes pode ultrapassar 30 anos, com garantia de 25 anos. Dessa forma, é importante que durante esse tempo o consumidor tenha a sua economia garantida. E que a única preocupação seja com eventuais manutenções dos módulos.
No entanto, para garantir essa eficiência, ocorre um processo de fabricação que é bastante complexo, principalmente considerando a etapa que busca a pureza minuciosa do cristal de Si. A técnica para produção do silício monocristalino é conhecida como Czochralsk.
A partir dela são feitos lingotes em formato cilíndrico. Para formar as lâminas de silício são feitos cortes nos quatro lados desse cilindro. Portanto, boa parte desse elemento é desperdiçada. Assim, esse tipo de painel tem um valor comercial elevado, o que impacta diretamente no custo final do projeto.
Painel de silício policristalino
A fabricação dessas placas solares se diferencia, principalmente, pela técnica que é usada para produzir os cristais de silício. Nesse caso, a formação de múltiplos cristais é facilitada pela fundição dos cristais em bloco.
Após a fundição, os blocos também são cortados em células, mas de maneira mais fácil se comparado com o monocristalino. Assim, a quantidade de silício residual perdida é menor.
Devido ao grau de impureza dos cristais, a eficiência dos módulos policristalinos é um pouco menor — variando entre 13% e 16%. Já a durabilidade é a mesma do modelo anterior e o seu custo é mais baixo devido à facilidade de fabricação. Isso pode facilitar o acesso do grande público à tecnologia fotovoltaica, popularizando a ideia de autoconsumo de eletricidade.
Painel de silício amorfo
A estrutura das células de silício amorfo se difere das cristalinas pelo alto grau de desordem dos átomos. Devido a isso, têm uma baixa eficiência de conversão de energia. Outra desvantagem é que esse material sofre degradação no início do seu uso e, por isso, sua vida útil e sua eficácia são reduzidas.
Devido à baixa produção de eletricidade, o material baseado em cilindro amorfo somente era usado para fabricação de produtos que usam painéis solares em baixa escala. Um bom exemplo disso são as calculadoras de bolso.
No entanto, é possível usar essa matéria-prima para aplicações em larga escala, graças a uma técnica conhecida como “empilhamento”. Esse processo consiste em fazer sobreposições de várias camadas de silício amorfo aumentando a eficácia energética.
Outa vantagem que se une a essa possibilidade é o custo da fabricação desse material, que é menor. Isso se deve à quantidade de silício utilizada, que chega a ser 100 vezes menor que a produção dos modelos monocristalino e policristalino.
Painel de filme fino
Os filmes finos são produzidos a partir da célula orgânica solar. Essas células são polímeros orgânicos semicondutores que absorvem a luz solar. Portanto, elas transportam a carga para o conversor onde a eletricidade é produzida a partir do efeito fotoelétrico.
Esse material é produzido por meio de um processo conhecido como “roll to roll”, no qual as células orgânicas são impressas em um substrato leve, flexível e transparente. Essa flexibilidade torna os filmes finos mais adaptáveis a diversas superfícies.
A fabricação simples torna esses painéis baratos. A eficiência, porém, é baixa, tornando a eficiência por metro quadrado menor. Devido a isso, a área necessária para produzir a mesma quantidade de energia que os módulos fotovoltaicos mais comuns geram é maior. Tal fato pode encarecer o custo de instalação desses painéis.
Apesar disso, os painéis de filme fino constituem uma tecnologia promissora. Quando a eletrônica orgânica for capaz de melhorar a eficácia energética desse material, eles serão úteis para utilização em fachadas de residências, indústria e cobertura de estacionamentos.
Ao chegar ao fim desta leitura, você já sabe muito mais sobre os diferentes tipos de painéis solares. À primeira vista, os modelos podem apresentar aspectos parecidos, mas são internamente diferentes.
Lembre-se de que é preciso pensar no custo desse equipamento e na sua eficiência energética na hora de escolher. Cada composição tem suas vantagens e desvantagens, que devem ser colocadas na balança.
