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27/02/2023

Quais os modelos de Placa Solar?

Conforme a tecnologia avança, novos modelos de placa solar são desenvolvidos para melhorar a eficiência energética.

A primeira revolução sofrida pelas células fotovoltaicas ocorreu em 1954, quando o cientista Calvin Fuller constatou que o silício era mais eficiente do que o selênio, usado até o momento, sendo sua pureza fator determinante para melhor conversão de energia solar em eletricidade.

Hoje, apesar de 80% dos painéis solares serem feitos de silício ou alguma variação desse elemento, onde os mais conhecidos são os painéis monocristalino e policristalino. Outros materiais também são usados na fabricação de placas solares para uso doméstico, empresarial ou industrial.

Confira ao longo do artigo os modelos utilizados atualmente.

 

Placa solar fotovoltaica de silício monocristalino

 

Com uma vida útil que ultrapassa os 30 anos, os painéis monocristalinos são o modelo de placa solar com maior eficiência. Facilmente reconhecíveis por conta da cor uniforme, decorrente da pureza do silício nos cantos arredondados.

Fabricado com cristais de silício da mais alta pureza, fatiados em lâminas individuais e posteriormente tratadas, para serem transformadas em células fotovoltaicas. Cada um dos 4 lados da célula, são cortados para otimizar o espaço disponível no painel e, assim, aproveitar melhor a área total.

Assim, painéis monocristalinos garantem eficiência de 15 a 22%, a mais alta entre as placas fotovoltaicas comercializadas atualmente, ocupando menos espaço no local. E, entrega melhor performance em condições de pouca luz, quando comparado aos painéis policristalinos, tendo 25 anos de garantia.

Porém, os modelos de placa solar monocristalina são mais caros em relação a outros modelos, como o policristalino. E, sua produção gera uma quantidade grande de resíduos, já que boa parte do silício produzido não é utilizada na placa e precisa ser reciclado.

 

Placa solar fotovoltaica de silício policristalino

 

Introduzido no mercado em 1981, também é conhecido como polisilício e silício multicristalino. Sendo sua principal diferença para as placas monocristalinas, a fundição dos cristais durante a fabricação.

Assim, para sua produção, cristais de silício são fundidos em um bloco, de modo a preservar a formação de múltiplos cristais; observada quando o bloco é fatiado. O restante do processo segue tal como o do modelo anterior. E a técnica de fundição dos cristais, praticamente elimina o desperdício do material.

A vida útil dos painéis policristalinos, também, ultrapassa 30 anos, com 25 anos de garantia. Sua vantagem, em relação às monocristalinas, são os preços melhores e a menor geração de resíduos de silício. Entretanto, a eficiência energética fica entre 14 e 20%, por conta da menor pureza, além de exigir uma área maior para produzir a mesma quantidade de watts/m² que os monocristalinos.

 

Placa solar de silício amorfo

 

Tradicionalmente, placas solares de silício amorfo eram usadas em aplicações de pequena escala, como calculadoras de bolso, por exemplo, dada sua baixa eficiência energética. Atualmente, o desenvolvimento de novas tecnologias permitiu sua aplicação em larga escala.

Utilizando apenas 1% do silício empregado na produção de células fotovoltaicas de silício cristalino, esse modelo de placa solar é formado de várias camadas combinadas de células solares de silício amorfo, técnica conhecida como “empilhamento". Com isso, entrega uma eficiência maior, que fica entre 6 e 9%, embora o custo seja mais elevado.

 

Placa solar de telureto de cádmio

 

Instalações desse tipo de placa solar são encontradas, geralmente, em usinas de energia solar, e sua eficiência energética gira entre 9 e 16%. Essa é a única tecnologia, cujo custo-benefício superou os painéis de silício cristalino, em parte do mercado mundial.

 

Placas solares de seleneto de cobre, índio e gálio

 

Com maior potencial de eficiência energética, comparado a outras tecnologias de filme-fino, esse modelo de placa solar garante eficiência entre 10 e 12%, e alguns comercializados no Brasil passaram dos 13%. Além de ser menos agressivo ao ambiente, dada a quantidade reduzida de cádmio, um material tóxico.

Em 2011, a Alemanha iniciou a produção comercial de placas CIGS flexível. As células solares de película fina estão em fase de desenvolvimento, e muitas pesquisas são feitas com o material, gerando altas expectativas quanto as soluções que trará no futuro.

 

Células fotovoltaicas orgânicas

 

Idealizada como tecnologia de baixo custo e flexível, as células fotovoltaicas orgânicas (OPV) são feitas de polímeros que usam a chamada eletrônica orgânica, para absorver a luz e transportá-la e, então, produzir eletricidade – processo conhecido como efeito fotovoltaico.

Utilizando processos de impressão, máquinas simples e materiais abundantes, são usadas em projetos de larga escala, por conta de sua eficiência variável. Porém, sua produção em escala industrial ainda é escassa no Brasil.

 

Painel solar híbrido (HJT)

 

Essa nova tecnologia, conhecida como Heterojunção, apresenta eficiência de 21% a 24%, funcionando muito bem em áreas com temperatura mais alta, como o Brasil. Infelizmente, ainda não está disponível no país.

A fabricação do HJT tem muitas semelhanças a da placa monocristalina, embora a produção envolva a passivação com silício amorfo. Com isso, o modelo de placa solar híbrida produz mais energia por metro quadrado.

 

Como escolher o modelo de placa solar ideal?

 

Após conhecer os modelos disponíveis no mercado fica mais fácil definir qual melhor atende as diferentes demandas das pessoas. Mas, independente, se você é o consumidor final, instalador ou integrador, algumas informações devem ser observadas na hora de escolher o modelo de placa solar que atende suas necessidades.

 

  • Certificação Inmetro e IEC 61215;
  • Fabricante da placa solar possui representante legal no país ou certificado IEC 61215;
  • Garantia da placa solar deve ser de 25 anos;
  • Tolerância negativa ou positiva sobre a potência da placa solar, ou seja, a “margem de erro" permitida pelo fabricante. Devem ser, preferencialmente 0% ou positiva, maiores que -5% são sinal de problema;
  • Grau de proteção (IP) da placa solar não deve ser menor de 65, pois se refere a garantia de que não entrará água e/ou sujeira no painel;
  • Teste contra chuva de granizo (atestado através da certificação IEC 61215);
  • Tamanho e potência da placa solar, casas e empresas, tradicionalmente, usam placas de 60 células;
  • Variações de preço da placa solar, normalmente os preços são calculados em reais por watt, diferenciando conforme eficiência, fabricante, logística etc.

 

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