Em um módulo fotovoltaico, uma célula solar serve como um elemento semicondutor crucial responsável pela rápida conversão de luz em energia elétrica, produzindo tensão e corrente de corrente contínua.
As células solares de silício são construídas conectando átomos de silício para formar uma rede cristalina, fornecendo uma estrutura bem estruturada que aumenta a eficiência da conversão de luz em eletricidade.
Células solares, também conhecidas como células fotovoltaicas, são projetadas principalmente para converter luz em eletricidade. Embora não sejam normalmente usadas para detectar outra radiação eletromagnética ou medir a intensidade da luz, sua função primária é gerar energia elétrica a partir da luz solar.
As células solares são geralmente agrupadas para criar módulos solares, e esses módulos são posteriormente combinados para formam unidades maiores, como painéis solares e matrizes solares, que permitem a geração de energia elétrica significativa a partir da luz solar.
Tipos de células solares
Existem três tipos distintos de células solares, cada um com características únicas.
1. Células solares de 1ª geração
Aproximadamente 90 por cento das células solares do mundo são fabricadas usando wafers de silício cristalino (c-Si). Esses wafers são obtido pelo corte de grandes lingotes cultivados em laboratórios meticulosamente limpos, com todo o processo levando até um mês para ser concluído. Os lingotes podem estar no forma de cristais únicos, conhecidos como monocristalinos ou mono-Si, ou podem consistir em múltiplos cristais, chamados de policristalinos, multi-Si ou poli c-Si.
2. Células solares de 2ª geração
As células solares clássicas são wafers relativamente finas, geralmente medindo uma fração de milímetro de profundidade (cerca de 200 micrômetros ou 200 μm). No entanto, as células de segunda geração, também conhecidas como células solares de película fina ou fotovoltaicas de película fina, são incrivelmente finas, sendo cerca de 100 vezes mais finas, com uma profundidade de vários micrômetros ou milionésimos de metro.
Embora algumas dessas células ainda sejam feitas de silício, elas usam uma forma diferente chamada silício amorfo (a-Si), onde os átomos são dispostos aleatoriamente em vez de ter uma estrutura cristalina regular. Além disso, outros materiais como telureto de cádmio e diseleneto de cobre, índio e gálio também são usados para fazer células solares de segunda geração.
3. Células solares de 3ª geração
As mais recentes tecnologias de células solares combinam as características vantajosas das células de primeira e segunda geração. Similares às células de primeira geração, elas exibem eficiências relativamente altas, atingindo 30 por cento ou mais. No entanto, como as células de segunda geração, elas têm mais probabilidade de serem fabricadas usando materiais diferentes do silício convencional. Esses materiais incluem silício amorfo, polímeros orgânicos, cristais de perovskita, e apresentam múltiplas junções.
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