Qual o tipo de módulo fotovoltaico ideal para você?

Neste artigo, vamos abordar todas as características de cada módulo fotovoltaico e assim, ajudar você analisar qual o tipo ideal para o seu sistema.

Em primeiro lugar, 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.

Apesar de todo 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

Como já dito, o 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 o funcionamento do sistema depende dessa peça, todo cuidado é importante.

Então, entenda agora o funcionamento de cada parte dessa peça tão essencial:

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 parte corresponde a 60% do custo do painel pois envolve maior desenvolvimento tecnológico.

Caixa de Junção

Esta parte, também essencial para o funcionamento adequado de todo o sistema, se localiza 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 uma material plástico geralmente na cor branca.

Vidro especial

É ele que protege o módulo contra ações do tempo, como uma chuva de granizo, por exemplo.

Para tanto, o vidro utilizado 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, protege todo o módulo na hora da instalação, bem como assegura que o painel não torça e trinque as células.

Por isso, ainda na fábrica, 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 do módulo e você poderá encontrar esses dados na etiqueta, presente na parte de trás do produto.

Em suma, 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, maior será seu valor.

Por isso, os investimentos em tecnologia e os benefícios fiscais são muito importantes para tornar o sistema fotovoltaico mais acessível e compensador.

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 – Módulo Fotovoltaico Monocristalino

Essa tecnologia é a mais antiga e esses são os módulos solares mais facilmente reconhecíveis pois, se você olhar de perto, vai ver que possuem 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 – Módulo Fotovoltaico Policristalino

A tecnologia policristalina, também conhecida 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.

O processo é parecido com o dos módulos monocristalisnas, mas, de mais fácil produção. Sendo assim, o preço dessa tecnologia pode ser um pouco menor, assim como a eficiência, que fica em torno de 14 a 20%, devido também a menor pureza do polisilício.

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 o 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 módulos solares de filme fino ainda podem ser categorizados por tipo de material fotovoltaico, podendo ser:

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

São bem mais baratos, mas em contrapartida, 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, os mais modernos já estão chegando nos 16% de eficiência, sendo similares a eficiência da 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 Fotovoltaico 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.

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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.

Conforme a tecnologia avança, a procura por tecnologias mais eficientes, também!

Nesse sentido, a capacitação e a atualização dos seus conhecimentos na área se faz indispensável.

Para saber mais a respeito dos módulos fotovoltaicos e da instalação desses sistemas, você pode acessar mais artigos em nosso blog:

• Como preparar telhados para instalar energia solar fotovoltaica?
• O que você precisa saber para analisar a qualidade de uma Placa Solar
• Quais são os componentes de um sistema fotovoltaico?
• Cabeamento elétrico para sistemas fotovoltaicos: como fazer?

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Thuany Santos

Jornalista

(16) 3011 – 0547