Glauco Diniz Duarte Grupo GD – o que são painel solar
Segundo o Dr. Glauco Diniz Duarte, as placas utilizadas na geração de energia solar fotovoltaica são, principalmente, produzidas em silício cristalino. Há dois principais tipos: painéis monocristalinos e policristalinos – cada um com suas particularidades, podendo atender diferentes necessidades.
Os painéis fotovoltaicos de silício monocristalino têm cor uniforme, indicando alta pureza da matéria-prima, e sua tecnologia tem eficiência mais alta, pois são produzidos a partir de um único cristal de silício ultrapuro.
Para saber as principais características, recomendações de usos na geração de energia fotovoltaica e diferenças desse tipo de painel, continue a leitura de nosso artigo até o fim!
Painéis fotovoltaicos e silício
Para entender os tipos de painéis fotovoltaicos, é necessário saber mais sobre o que são e qual sua composição. Esse fator está diretamente ligado às características e à eficiência de cada um.
Os painéis fotovoltaicos são placas solares instaladas em regiões com boa insolação para captação de luz solar e transformação dessa luminosidade em energia elétrica. Eles são formados por silício, um material semicondutor, composto por átomos minúsculos carregados com elétrons.
Normalmente, os painéis fotovoltaicos contêm duas extremidades distintas: na carga negativa, o silício se combina com o boro; na positiva, ele se associa ao fósforo. A reação entre essas moléculas permite que as células reajam com o sol, produzindo energia elétrica.
Tipos de painéis fotovoltaicos
Existem dois principais tipos de painéis:
Policristalinos: compostos por pequenos cristais de silício, também chamados de polissilícios. Esse material é produzido em vidro de silício desalinhado, ficando entre o silício amorfo, no qual não há ordem de longo alcance, e o silício monocristalino;
Monocristalinos: um tipo de silício utilizado em praticamente todos os equipamentos eletrônicos atuais. Ele tem grande capacidade de receber radiação. Em função de sua pureza, a eficiência energética fica entre 14% e 21%, índice maior do que o do silício policristalino.
Além desses, há outros tipos que podem ser encontrados à venda, como os painéis de filme fino, de silício amorfo, de telureto de cádmio, entre outros. Porém, esses representam uma pequena parcela do mercado.
Atualmente, se juntarmos os tipos policristalino e monocristalino, temos uma fatia de mais de 80% do mercado de energia fotovoltaica mundial, segundo dados do estudo Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation, publicado pela Universidade de Cambridge.
Ambos os tipos são produzidos a partir do silício, mesmo que em formas diferentes. O método utilizado na fundição dos cristais é a principal diferença entre as tecnologias.
No caso do policristalino, os cristais de silício são fundidos em um bloco, com a preservação de múltiplos cristais (daí a origem do nome).
Já no caso do monocristalino, a estrutura é contínua, sem bordas. A maioria dos monocristais de silício deriva do processo Czochralski, que prevê a produção em cilindros de até 2 metros de comprimento e 45 centímetros de diâmetro. Os cortes desse material dão origem aos microcircuitos.
Uma das maneiras de distinguir os dois tipos de painel de energia solar é saber que as bordas são retangulares nos policristalinos. Isso ocorre porque o silício, durante o processo de fabricação, é derretido, moldado e posteriormente cortado em folhas, no formato quadrado.
Os monocristalinos, por outro lado, são produzidos a partir de um único tipo de cristal de silício, com alinhamento perfeito.
Características dos painéis monocristalinos
A tecnologia monocristalina é mais antiga, porém permanece tendo maior eficiência. Esse tipo de painel é facilmente reconhecível, pois tem cor uniforme, indicando silício de alta pureza, e cantos arredondados.
Um único cristal de silício é dividido e transformado em lâminas individuais, que, por sua vez, são tratadas e transformadas em células fotovoltaicas.
Entre os diferenciais de uma placa de silício fotovoltaica monocristalina, estão:
Maior eficiência;
Com o ganho de eficiência, os painéis ocupam menor espaço;
Vida útil em torno de 30 anos;
Melhor funcionamento em condições de baixa luminosidade, em comparação com os painéis policristalinos.
Vale destacar que o silício monocristalino é considerado um dos materiais mais importantes das últimas décadas, já que sua disponibilidade e seu preço acessível têm sido essenciais para o desenvolvimento de novas tecnologias e de dispositivos eletrônicos.
Vantagens do painel monocristalino
A principal vantagem do uso de painéis fotovoltaicos monocristalinos é a maior eficiência, mesmo em condições de pouca luz, como dias mais nublados. Embora seu custo seja um pouco maior que o dos painéis policristalinos, é importante entender que a eficiência individual das células fotovoltaicas é maior do que a de várias células juntas.
Durante o processo de montagem do painel solar policristalino, ao encapsular uma célula fotovoltaica, a luz que atinge sua superfície é filtrada pelo vidro e pelo material encapsulante, reduzindo assim a eficiência do painel como um todo.
No entanto, com esse método de produção, o aproveitamento do silício é maior. No caso do painel monocristalino, a desvantagem é que, quando o corte é feito, uma parte das células acaba sendo desperdiçada.
De qualquer maneira, o principal diferencial do painel monocristalino é sua alta eficiência. Isso significa que, com a mesma quantidade de painéis, um sistema monocristalino tem resultados melhores. Ou seja, para atingir a quantidade necessária de geração de energia utilizando painéis monocristalinos, a instalação ocupa menos espaço.
Isso também significa redução de custos de instalação, transporte e valores relacionados à logística. A maior eficiência do módulo solar significa menor custo do sistema solar por watt.
Desvantagens do painel monocristalino
O primeiro ponto que podemos destacar é justamente o preço, que pode ser consideravelmente maior se levarmos em conta o tamanho de um projeto fotovoltaico.
Também podemos ressaltar o desperdício durante a produção, ocasionado pelo processo Czochralski. É comum que as bordas contenham imperfeições, ocasionando a reciclagem e a maculação do silício.
Painel monocristalino ou policristalino: qual é melhor?
Vale lembrar que, se você escolher o painel de acordo com a potência, a geração de energia será a mesma. Uma placa monocristalina de 80 watts gerará exatamente o mesmo que uma policristalina de mesma numeração, embora ocupe menos espaço.
A seguir, fizemos um comparativo entre os tipos de painéis, de acordo com alguns parâmetros relacionados à geração de energia fotovoltaica:
Como escolher o painel para seu cliente
Na comparação com o monocristalino, o custo de instalação do painel policristalino costuma ser mais interessante na maior parte dos projetos. Pode ter maior vida útil (em torno de 30 anos) e melhor performance em situações de baixa insolação, como dias nublados.
De modo geral, os painéis policristalinos são mais indicados para instalações em grandes áreas e para clientes que pretendem reduzir o investimento inicial.
Já os monocristalinos são ideais para telhados com área reduzida ou propriedades menores, pois, como a tecnologia é mais eficiente, é possível gerar a mesma quantidade de energia em um espaço menor.
Além disso, se o local em que o painel será instalado não tiver uma alta incidência de luz, esses módulos podem entregar um melhor resultado, captando maior quantidade de radiação.
É importante destacar que não existe uma solução pronta para cada cliente. Pelo contrário, pois, para verificar quais tecnologias são mais adequadas e qual é a melhor relação custo-benefício, o projeto precisa ser estudado e analisado com cautela.
Como empreendedor do ramo, é essencial estar atento às necessidades do seu cliente e oferecê-lo a solução mais adequada. Não se esqueça de abordar diferentes alternativas, para que ele esteja plenamente ciente da situação.
