O que é?
Módulo fotovoltaico ou placa solar ou painel solar é a denominação dada para o componente do sistema que irá captar a energia do sol.
Na maioria dos casos o módulo fotovoltaico é composto por 36, 60 ou 72 células solares produzidas normalmente por silício e é utilizado para a captação da luz do sol, com a função de converter a luz solar em energia elétrica fotovoltaica.
As células do módulo fotovoltaico são responsáveis pela geração da energia solar, já que causam o efeito fotovoltaico que absorve a energia da luz solar para que a corrente elétrica percorra o caminho necessário entre duas camadas em uma direção oposta.
Como funciona um módulo fotovoltaico
O funcionamento de um módulo ocorre a partir da coleta da luz solar e a geração de energia elétrica produzida pelo inversor solar, chegando até a sua residência, estabelecimento comercial ou indústria. Desta forma, o efeito fotovoltaico opera em algumas etapas:
- Os módulos fotovoltaicos captam a luz do sol e geram energia;
- O inversor solar realiza a conversão de corrente contínua para alternada e gera a energia adequada para a sua casa ou comércio;
- A eletricidade produzida primeiro é distribuída para seus aparelhos eletrônicos, domésticos, tomadas, etc;
- O excesso de energia produzido e não consumido pelos aparelhos viram créditos energéticos disponibilizados pela rede distribuidora, com uma validade de 60 meses.
A escolha do módulo fotovoltaico
Na hora de escolher o módulo fotovoltaico ideal para o seu projeto, tenha em mãos boas informações a respeito do projeto como: área disponível, local de instalação (irradiação) e se o cliente está disposto a pagar por um projeto mais caro ou se ele quer o melhor custo benefício (análise de rentabilidade do sistema).
Os principais tipos de módulos fotovoltaicos:
- Silício monocristalino;
- Silício policristalino;
- Filme fino;
- Silício amorfo (a-Si);
- Módulo fotovoltaico de telureto de cádmio (CdTe);
- Módulo fotovoltaico de seleneto de cobre, índio e gálio (CIS /CIGS);
- Células fotovoltaicas orgânicas (OPV);
- Módulo fotovoltaico híbrido – HJT.
Monocristalino ou Policristalino?
Módulo Fotovoltaico de silício monocristalino
A tecnologia dos módulos fotovoltaicos monocristalinos (mono) possui a eficiência mais alta entre os módulos.
Eles se diferenciam a olho nu por conta da sua cor uniforme (geralmente é um silício mais escuro), o que indica que o silício é de alta pureza.
A fabricação dos módulos fotovoltaicos monocristalinos são de um único cristal de silício ultrapuro, este é fatiado como um “presunto” fazendo assim, lâminas de silício únicas, 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 painel solar monocristalino e aproveitar melhor a área do painel. O módulo fotovoltaico é composto por uma matriz de células fotovoltaicas em formações de série e paralelo:
Eficiência média do módulo fotovoltaico: 15 – 22%. Cor: azul escuro ou quase preto (com antirreflexo), cinza ou azul acinzentado (sem antirreflexo)
Vantagens do módulo fotovoltaico monocristalino
- Atualmente os módulos fotovoltaicos monocristalinos possuem a eficiência mais alta dentre as tecnologias comercialmente viáveis. A eficiência dos painéis solares monocristalinos está hoje entre 15% e 22%;
- Módulos fotovoltaicos de silício monocristalino ocupam menos espaço. Uma vez que estes painéis solares possuem uma eficiência maior eles necessitam de menos espaço para gerar a mesma quantidade de energia elétrica;
- A vida útil dos módulos monocristalinos é maior que 30 anos e eles vem com garantia de 25 anos;
- Tendem a funcionar melhor do que painéis solares policristalinos em condições de pouca luz.
Desvantagens do módulo fotovoltaico monocristalino
- Módulos fotovoltaicos monocristalinos são mais caros. Do ponto de vista financeiro, um painel solar que é feito de silício policristalino e, em alguns casos de filme fino, pode ser uma escolha melhor para os proprietários que se importam somente com o custo;
Módulo fotovoltaico de silício policristalino
Os módulos fotovoltaicos à base de silício policristalino (poli), tiveram sua comercialização iniciado por volta de 1981.
Ambos, mono e poli cristalino são feitos de silício, 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, desta forma preservando a formação de múltiplos cristais (por isso existe o nome de policristalino).
Quando este bloco é cortado e fatiado, é possível observar esta formação múltipla de cristais.
Uma vez fundido, eles são serrados em blocos quadrados e, em seguida, fatiados em células assim como no monocristalino, mas é um pouco mais fácil de produzir.
Eles são semelhantes aos de um único cristal (monocristalino) tanto no desempenho como na degradação, exceto que as células são ligeiramente menos eficientes.
Eficiência média do módulo fotovoltaico policristalino: 14 – 20% Cor: azul (com antirreflexo), cinza prateado (sem antirreflexo).
Vantagens do módulo fotovoltaico policristalino
- A quantidade de silício residual gerado durante o processo de corte das células fotovoltaicas é menor em comparação com monocristalino;
- Módulos fotovoltaicos policristalinos tendem a ser um pouco mais baratos que os painéis solares monocristalinos;
- A vida útil dos módulos policristalinos é maior que 30 anos e eles vem com garantia de 25 anos.
Desvantagens do painel solar policristalino
- A eficiência dos módulos fotovoltaicos policristalinos é tipicamente entre 14 e 20%. Esse fator se deve, principalmente, a menor pureza do polisilício. Módulos fotovoltaicos monocristalinos são normalmente mais eficientes;
- Menos Watts/hora por m². Você normalmente precisa de uma área maior de painéis policristalinos para gerar a mesma quantidade de Watts/m² que o painel monocristalino. Isto não necessariamente significa que o Mono é melhor que o Poli.
Agora, qual é melhor módulo fotovoltaico? Em princípio, é valido lembrar que a discursão sobre a escolha de módulos fotovoltaicos policristalino ou monocristalino não é realmente um debate, mas sim uma questão das metas específicas para um projeto solar.
A resposta depende da localização e dos parâmetros do seu projeto, incluindo custos dos equipamentos, inclinação, fatores de temperatura, irradiação e entre outros.
Os módulos fotovoltaicos policristalinos são ideais para instalações em telhados com muita área ou espaço no solo. Eles também fazem sentido para os proprietários que visam minimizar os custos iniciais de instalação.
Em comparação, os módulos fotovoltaicos monocristalinos são ideais para telhados menores ou propriedades com espaço limitado, como a tecnologia monocristalina produz células de maior eficiência, você obtém mais energia na mesma área de superfície.
Os módulos fotovoltaicos monocristalinos também apresentam um coeficiente de temperatura mais baixo, o que significa que, à medida que os painéis ficam mais quentes, eles normalmente superam os seus homólogos policristalinos.
Entretanto, existem diferenças fundamentais a serem consideradas quando se pesam os benefícios dos painéis policristalinos e monocristalinos, mas o ponto chave a ser lembrado é que não há solução única para todos.
Logo, os sistemas de energia solar fotovoltaico podem usar tanto módulos fotovoltaicos com células monocristalinas ou policritalinas, o que vai definir qual a melhor escolha são as características de cada projeto.
