• Marcelo Gomes

Quais são os tipos de células fotovoltaicas? Parte 1: As mais comuns.


Conheça agora os diferentes tipos de células fotovoltaicas e descubra as mais comuns que devem ser usadas em sua instalação fotovoltaica



QUAL A LIGAÇÃO ENTRE CÉLULA FOTOVOLTAICA E A CÉLULA HUMANA?

O termo célula nos recorda logo a biologia, definida como sendo a menor unidade do ser vivo.

Isolada ela compõe todo o ser vivo, enquanto junta com as outras realiza uma série de funções em nosso organismo, seja reproduzir, nutrir, gerar energia ...

De forma análoga podemos olhar para a célula fotovoltaica como sendo a menor parte do sistema fotovoltaico.

Isolada, ela compõe a unidade básica do sistema fotovoltaico, enquanto junta com outras células forma os chamados módulos fotovoltaicos, popularmente conhecidos como placas ou painéis fotovoltaicos.

Aqui iremos explorar as diferentes células fotovoltaicas para que você saiba escolher qual é aquela que mais faz sentido para sua instalação.

Falaremos neste artigo sobre a unidade básica, mas se quiser ter um panorama de como funciona o organismo, ou melhor o sistema fotovoltaico como um todo acesse nosso artigo completo que fala sobre isto clicando aqui.



O QUE SÃO E PARA QUE SERVEM AS CÉLULAS FOTOVOLTAICAS?


A célula fotovoltaica é o dispositivo elétrico capaz de captar a luz proveniente do Sol e transformar a energia da forma luminosa em energia elétrica por intermédio do chamado efeito fotovoltaico.

A maior diferença entre as células fotovoltaicas está na composição da mesma e do tipo de material que é utilizado para sua confecção.

As mais comuns do mercado são as de silício, classificada em cristalino, monocristalino (mono-Si), policristalino (multi-Si) e amorfo.

A união de várias células com características semelhantes no corpo humano forma um tecido.

A união de várias células fotovoltaicas (cerca de 60 a 72), conectadas normalmente em série, forma o chamado módulo (ou popularmente chamado de painel ou placa fotovoltaica).

A junção de diversas células fotovoltaicas (à esquerda) forma o módulo fotovoltaico (à direita).

A junção de várias células (à esquerda) ligadas forma o módulo fotovoltaico (à direita)


QUAIS SÃO OS 9 TIPOS DE CÉLULAS FOTOVOLTAICAS CONHECIDOS?

As células fotovoltaicas mais conhecidas e comuns do mercado (cristalinas):

Esses primeiros dois tipos veremos neste artigo

Tipo 1: Mono-Si - Célula fotovoltaica de silício monocristalino;

Tipo 2: Multi-Si - Célula fotovoltaica de silício policristalino;

As células fotovoltaicas de filme fino (Thin-Film) veremos no próximo artigo:

Tipo 3: a-Si - Célula fotovoltaica de silício amorfo;

Tipo 4: CIGS - Célula fotovoltaica de seleneto de cobre índio e gálio;

Tipo 5: CdTe - Célula fotovoltaica de telureto de cádmio;

Novas tecnologias e aplicações específicas também veremos no próximo artigo:

Tipo 6: Célula fotovoltaica de arseneto de gálio;

Tipo 7: OPV - Célula fotovoltaica orgânica;

Tipo 8: HJT - Célula fotovoltaica de heterojunção;

Tipo 9: PERC – Célula fotovoltaica com tecnologia PERC.

Vamos conhecer agora basicamente os tipos de células fotovoltaicas mais conhecidos e comuns do mercado.

Estes tipos, inclusive, devem ser os usados na instalação em sua residência.

Tire suas dúvidas e descubra qual seria a melhor aplicação para sua casa.

Vamos lá:



TIPOS DE CÉLULAS FOTOVOLTAICAS MAIS CONHECIDAS E COMUNS DO MERCADO: CRISTALINAS


As células fotovoltaicas de silício cristalino são fatias de lingotes de silício cristalino utilizadas para converter a energia luminosa em energia elétrica.

É a célula fotovoltaica mais comum utilizada para compor os módulos e usada nas instalações.

Cerca de 80% do mercado atual é movimentado pelas células de silício cristalino, ou seja, a maior fatia usa esse tipo de tecnologia.

As instalações residenciais em geral possuem módulos fotovoltaicos deste tipo.



Tipo 1: Mono-Si - Célula fotovoltaica de silício monocristalino


A célula fotovoltaica de silício monocristalino é a mais eficiente dentre as células mais conhecidas e usuais e esta é a maior vantagem em comparação à policristalina.

Sua eficiência pode variar entre 15% e 22%.

Inclusive, a grande diferença entre as células de silício monocristalino para as de material policristalino está no processo de fundição dos blocos: a mono-Si usa o chamado processo Czochralski.

Neste processo há produção de cilindros de cerca de 2 metros de comprimento e 45 centímetros de diâmetro que posteriormente são cortados, causando perdas pelos cortes na fabricação, mas ainda assim compensando na maior eficiência devido à alta pureza da matéria prima.

A partir dos cortes de lingotes cilíndricos, na célula obtida, os cantos são recortados para evitar possíveis pontos que causem curto-circuitos.

Além da característica física dos cortes nos cantos, o módulo fotovoltaico, quando formado, tem cor uniforme, tornando perceptível o processo utilizado na fabricação.

Por ser mais eficiente que a célula policristalina, requer menor espaço para instalação e também apresenta maior rendimento mesmo em condição de baixa luminosidade, permitindo menores custos de instalação e transporte.

Em contraponto, por ser mais eficiente, este tipo de módulo possui preços mais elevados no mercado.

Módulos fotovoltaicos composto por células de silício monocristalinas



Tipo 2: Multi-Si - Célula fotovoltaica de silício policristalino

A grande diferença entre a célula fotovoltaica de silício policristalino para a célula fotovoltaica monocristalina apresentada anteriormente está no processo de fundição.

Este é feito a partir de grandes blocos.

São as células mais utilizadas atualmente nas residências, comércio, indústrias, etc, possuindo uma eficiência mais baixa comparada à monocristalina, porém com maior custo benefício.

Ao contrário da célula fotovoltaica monocristalina, estas são mais baratas, ocupam maior espaço, e possuem eficiência mais baixa, entre 13% a 18%.


Módulos fotovoltaicos composto por células de silício policristalinas


QUANDO ENTÃO ESCOLHER MÓDULOS FOTOVOLTAICOS COM CÉLULA MONOCRISTALINA OU POLICRISTALINA?



Na hora da escolha você deve levar em consideração uma série de fatores.

O quadro comparativo abaixo resume bem o que vimos neste artigo:



Os módulos com célula monocristalina será ideal no caso de telhados pequenos, com menor área disponível para construção da usina fotovoltaica e com pouca incidência dos raios solares.

Esta análise é possível porque neste cenário podemos aproveitar o que há de maior diferencial na tecnologia que usa silício monocristalino, que é sua maior eficiência devido a maior pureza obtida a partir do processo de fabricação deste tipo de célula fotovoltaica.

Já no caso de instalações em grandes áreas, é comum a célula fotovoltaica policristalina levar vantagem, devido ao final das contas chegarmos à conclusão que o custo benefício de usar este tipo de módulo é mais viável.

Aqui também se tem um investimento inicial mais baixo, porque os módulos policristalinos são os mais baratos no mercado atualmente.

Portanto, é a forma mais comum e o tipo de célula mais comum utilizada, mas nada impede que as outras também sejam avaliadas quanto ao custo-benefício de acordo com as necessidades de sua instalação.

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