4 tipos diferentes de painéis solares

Globalmente, a energia solar representa 4.4% da energia, gerando um impacto ambiental positivo significativo. Os sistemas fotovoltaicos estão disponíveis em diversos tipos e vêm ganhando popularidade devido ao seu baixo custo e à geração de energia limpa. Vamos explorar os diferentes tipos de painéis solares e compará-los com base na eficiência, aparência e custo.

Quais são os tipos de painéis solares?

Eles são monocristalinos, policristalinos, mono-PERC e filme fino, cada um deles servindo a propósitos e locais distintos com base em requisitos específicos. Dê uma olhada na comparação de diferentes tipos de painéis solares e sua eficiência atende a necessidades específicas:

Parâmetros Técnicos	Monocristalino	Policristalino	Mono-PERC	Filme Fino
Avançada	Cerca de 20% ou mais	15-17%	5% maior que o monocristalino	Cerca de 7% a 10%, pode variar dependendo da variante
Aparência	Preto/ Cor mais escura com formato octogonal ou redondo	Cor azul com bordas quadradas	Bordas pretas e arredondadas	Depende da variante CIGS: 13-15% CdTe: 9-11% a-Si: 6-8%
Vantagens	Alternativa energeticamente eficiente, resistente ao calor e menos dispendiosa aos painéis PERC sem a camada passivadora	Escolha intermediária em termos de custo, eficiência e capacidade de energia.	O mais eficiente requer menos espaço e maior capacidade de potência	Menor custo de instalação e leve
Desvantagens	Caro, alta pegada de carbono e baixo rendimento no processo de fabricação	Baixa resistência ao calor, menor eficiência energética e não é adequado para ambientes quentes	Os painéis mais caros inicialmente e alguns dos primeiros sofreram degradação induzida pela luz e pela temperatura elevada	Uma vida útil mais curta do que os painéis cristalinos requerem mais espaço e são menos eficientes
Custo	Alto	Suporte:	A maior	Abaixe

Nota : Os parâmetros das opções de painéis solares podem variar dependendo das diferenças de qualidade, processos de fabricação e condições de mercado.

Existem 2 métodos para dividir os painéis fotovoltaicos, conforme mencionado abaixo:

• Gerações – Esta classificação foca na eficiência e nos materiais de vários tipos de painéis solares. Inclui 1ª, 2ª ou 3ª gerações.
• Junções – Isso se refere ao número de camadas nos painéis solares e inclui junções simples ou múltiplas.

Os principais tipos de painéis com os quais todos estamos familiarizados são Mono-SI, Poly-SI, PERC e TFSC.

1. Painéis Solares Monocristalinos (Mono-SI) – 1^st Gen

Também são conhecidos como painéis monocristalinos, pois são feitos de um único cristal de silício puro que foi dividido em inúmeras lâminas, o que lhes confere uma cor preta profunda. Essa pureza contribui para sua maior eficiência espacial e durabilidade em comparação com outros tipos de painéis solares.

2. Painéis solares policristalinos (Poly-SI) – 1^st Gen

Esses painéis se destacam por seu formato e aparência salpicada de azul, obtidos pela fusão de silício bruto para criar diversos cristais que são então vertidos em um molde quadrado. Esse método reduz o desperdício e confere um formato único ao painel, ao mesmo tempo que influencia sua conversão de energia e eficiência espacial, diminuindo a pureza do silício e a qualidade da construção.

3. Painéis emissores passivados e células traseiras (PERC) 

Esses painéis representam um avanço em relação às células monocristalinas padrão e possuem uma camada de passivação na superfície traseira que melhora a eficiência ao refletir a luz de volta para a célula, aprimorando a absorção da radiação solar e minimizando a recombinação de elétrons, facilitando o fluxo de elétrons.

Além disso, permite a reflexão de luz em comprimentos de onda mais altos , evitando o aquecimento da camada metálica traseira da célula e mantendo a eficiência. Esses painéis solares captam mais luz solar em uma área menor, tornando-os perfeitos para espaços reduzidos.

4. Células solares de película fina (TFSC) – 2^nd Gen

São fabricados através da deposição de camadas de materiais fotovoltaicos, como silício, cádmio ou cobre, sobre um substrato. São fáceis de instalar devido à sua flexibilidade e design leve, que requerem menos material. No entanto, sua eficiência é menor quando comparada à de outros tipos de painéis solares de silício convencionais.

A. Células solares de silício amorfo (A-Si): Essas células, com seu design de tripla camada e eficiência reduzida, são acessíveis para aplicações de baixa potência, como calculadoras de bolso. As células solares de silício amorfo, com apenas 1 milímetro de espessura, utilizam uma fração do material das células padrão, resultando em custos de produção mais baixos.

B. Células solares de telureto de cádmio (CdTe): Esses painéis oferecem baixo custo de produção, um curto período de retorno energético e exigem pouca água para a fabricação. No entanto, sua produção gera preocupações devido à toxicidade do cádmio, e a reciclagem aumenta os custos.

C. Seleneto de Cobre, Índio, Gálio e Selênio (CIGS): Consistem em uma fina camada de cobre, índio, gálio e selênio depositada sobre um material de suporte. Oferecem maior eficiência em comparação com outros tipos de película fina, mas apresentam eficiência geral inferior à dos painéis de silício cristalino.

Você também pode conferir os problemas mais comuns em painéis solares e suas soluções.

Falando sobre categorizá-los por geração, eles são os seguintes.

• Geração 1st é usado principalmente em configurações convencionais e inclui as tradicionais feitas de silício monocristalino ou policristalino.
• 2ª Geração inclui vários tipos de células solares de película fina que são comumente usadas em usinas de energia e integração em edifícios ou pequenos sistemas fotovoltaicos.
• Geração 3rd inclui uma variedade de tecnologias de película fina que ainda estão em estágios de pesquisa ou desenvolvimento. Poucas delas usam substâncias orgânicas ou inorgânicas (CdTe) para gerar eletricidade.

Já que abordamos a Geração 1, Geração 2 e CdTe da Geração 3, vamos ler mais sobre os painéis menos conhecidos da 3ª geração.

5. Célula solar biohíbrida

Uma equipe de especialistas da Universidade Vanderbilt desenvolveu células solares biohíbridas que ainda estão em fase de pesquisa . Elas são projetadas para aproveitar o fotossistema I e aplicar o processo natural da fotossíntese.

A maioria dos materiais usados ​​nessa célula são os mesmos dos tradicionais, combinados com múltiplas camadas do fotossistema I. Isso aumenta a eficiência de conversão, tornando-a até 1000 vezes mais eficaz do que os painéis de primeira geração.

6. Células fotovoltaicas concentradas (CVP e HCVP)

Funcionam de forma semelhante aos sistemas convencionais, mas têm uma taxa de eficiência de até 41%. As células fotovoltaicas concentradas podem parecer a segunda melhor opção, mas precisam estar voltadas para o sol em um ângulo perfeito. Além disso, precisam ser combinadas com rastreadores solares para atingir a eficiência máxima.

Referência cruzada: Visão geral das células fotovoltaicas concentradas (CPV)

Capacidade de diferentes tipos de painéis solares

Antes de discutir a capacidade dos diferentes tipos, vamos dar uma olhada na capacidade de energia solar na última década.

Os painéis solares podem ser categorizados com base na capacidade de energia.

1. Maior capacidade de potência

• Painéis Monocristalinos: Eles têm a maior saída e capacidade de potência devido à sua maior eficiência por metro quadrado, que normalmente varia de 300 a 320 watts.
• Painéis PERC: Eles TEM um potência semelhante aos painéis monocristalinos, pois são essencialmente versões modificadas dos mesmos materiais e procedimentos de produção.

2. Capacidade de potência média

• Painéis Policristalinos: Sua potência de saída com um painel típico de 60 células variando de 240 a 300 watts, tornando-o adequado para a maioria dos sistemas elétricos domésticos.

3. Menor capacidade de potência

• Painéis de película fina:Eles são usados ​​principalmente em grandes usinas de energia de grande porte e têm menor capacidade de energia do que os painéis cristalinos devido à sua estrutura mais fina, menos componentes semicondutores e falta de silício puro.

Veja também: Os 20 maiores fabricantes de painéis solares do mundo

Custo dos tipos de painéis solares

O preço médio de um sistema de 6 kW, incluindo apenas os materiais, varia de US$ 6,000 a US$ 9,000 . No entanto, as taxas de instalação e mão de obra podem aumentar o total em US$ 2.50 a US$ 3.50 por watt. Abaixo, segue uma análise aproximada dos tipos de painéis solares por custo por watt:

Observação : Os custos dos painéis solares variam dependendo da qualidade e das condições de mercado.

Qual tipo de painel solar é melhor para uso doméstico?

A escolha entre os diferentes tipos de painéis solares baseia-se nas necessidades, levando em consideração fatores como a disponibilidade de espaço e as limitações orçamentárias. Residências com espaço limitado requerem sistemas menores, como painéis monocristalinos, que são extremamente eficientes, mas têm um custo mais elevado. Já para ambientes maiores, opte por um conjunto maior de painéis policristalinos, que são mais econômicos. Para mais conteúdo relacionado à energia solar, confira a categoria dedicada.