Tipos de painéis solares

Introdução

Existem centenas de empresas que fabricam painéis solares hoje. A maioria das opções de painéis solares atualmente disponíveis se encaixam em uma das três categorias: monocristalino, policristalino (também conhecido como multicristalino) ou filme fino. Esses painéis solares variam em como eles são feitos, aparência, desempenho, custos e instalações para os quais cada um é mais adequado. Dependendo do tipo de instalação que você está considerando, uma opção pode ser mais adequada do que as outras.

Os principais tipos de painéis solares

De um modo geral, suas opções para os tipos de painéis solares são painéis monocristalinos, policristalinos e de película fina . Cada tipo tem suas próprias vantagens e desvantagens, e o tipo de painel solar mais adequado para sua instalação dependerá de fatores específicos de sua propriedade e das características desejadas do sistema.

Abaixo, vamos detalhar algumas questões e preocupações comuns sobre painéis solares e como diferentes tipos de painéis têm características variadas.

Quais são os diferentes painéis solares feitos?

Para produzir eletricidade, as células solares são feitas de um material semicondutor que converte luz em eletricidade. O material mais comum usado como semicondutor durante o processo de fabricação de células solares é o silício. 

Painéis solares monocristalinos e policristalinos

Ambos os painéis solares monocristalinos e policristalinos têm células feitas de bolachas de silício. Para construir um painel monocristalino ou policristalino, as bolachas são montadas em filas e colunas para formar um retângulo, coberto com uma folha de vidro e emolduradas juntas. 

Embora ambos os tipos de painéis solares tenham células feitas de silício, os painéis monocristalino e policristalino variam na composição do próprio silício. As células solares monocristalinas são cortadas de um único cristal puro de silício. Alternativamente, as células solares policristalinas são compostas de fragmentos de cristais de silício que são fundidos juntos em um molde antes de serem cortados em wafers.

Painéis solares de película fina

Ao contrário dos painéis solares monocristalinos e policristalinos, os painéis de película fina são feitos de uma variedade de materiais . O tipo mais comum de painel solar de película fina é feito de telureto de cádmio (CdTe). Para fabricar esse tipo de painel de filme fino, os fabricantes colocam uma camada de CdTe entre camadas condutoras transparentes que ajudam a capturar a luz do sol. Esse tipo de tecnologia de película fina também possui uma camada de vidro na parte superior para proteção.

Painéis solares de película fina também podem ser feitos de silício amorfo (a-Si), que é semelhante à composição de painéis monocristalinos e policristalinos. Embora esses painéis de película fina usem silício em sua composição, eles não são feitos de wafers de silício sólidos. Em vez disso, eles são compostos de silício não cristalino colocado em cima de vidro, plástico ou metal.

Por último, os painéis CIGS (Copper Indium Gallium Selenide) são outro tipo popular de tecnologia de película fina. Os painéis CIGS possuem todos os quatro elementos colocados entre duas camadas condutoras (ou seja, vidro, plástico, alumínio ou aço), e os eletrodos são colocados na frente e na parte de trás do material para capturar as correntes elétricas.

Como os diferentes tipos de painéis solares se parecem?

As diferenças em materiais e produção causam diferenças na aparência entre cada tipo de painel solar:

Painéis solares monocristalinos

Se você vir um painel solar com células pretas, é mais provável que seja um painel monocristalino. Essas células parecem negras devido à interação da luz com o cristal de silício puro.

Enquanto as próprias células solares são pretas, painéis solares monocristalinos têm uma variedade de cores para suas folhas traseiras e quadros. A folha traseira do painel solar será na maioria das vezes preta, prateada ou branca, enquanto as armações de metal são tipicamente pretas ou prateadas. 

Painéis solares policristalinos

Ao contrário das células solares monocristalinas, as células solares policristalinas tendem a ter uma tonalidade azulada devido à luz refletida dos fragmentos de silício na célula de uma maneira diferente do que se reflete em uma pastilha de silício monocristalina pura. 

Similarmente aos painéis monocristalinos, policristalinos têm cores diferentes para folhas traseiras e quadros. Na maioria das vezes, os quadros de painéis policristalinos são prateados e as folhas traseiras são prateadas ou brancas.

Painéis solares de película fina

O maior fator estético diferenciador quando se trata de painéis solares de película fina é o quão fina e discreta a tecnologia é. Como o próprio nome sugere, os painéis de película fina são geralmente mais finos do que outros painéis. Isso ocorre porque as células dentro dos painéis são aproximadamente 350 vezes mais finas do que as pastilhas cristalinas usadas em painéis solares monocristalinos e policristalinos. 

É importante ter em mente que, enquanto as próprias células de filme fino podem ser muito mais finas do que as células solares tradicionais, um painel de película fina inteira pode ter espessura semelhante a um painel solar monocristalino ou policristalino se incluir uma moldura grossa. Há painéis solares de película fina adesivos que ficam o mais próximo possível da superfície de um telhado, mas há painéis de filme fino mais resistentes que têm estruturas de até 50 milímetros de espessura.  

No que diz respeito à cor, os painéis solares de película fina podem apresentar tons de azul e preto, dependendo do que são feitos. 

Potência do painel solar e classificações de eficiência

Cada tipo de painel solar varia na quantidade de energia que pode produzir.

Painéis solares monocristalinos e policristalinos 

De todos os tipos de painéis, os monocristalinos geralmente têm as mais altas eficiências e capacidade de potência. A maioria dos painéis solares monocristalinos geralmente alcança eficiências acima de 20%, enquanto os painéis solares policristalinos costumam ter eficiências entre 15% e 17%.

Os painéis solares monocristalinos tendem a gerar mais energia do que outros tipos de painéis, não apenas devido à sua eficiência, mas também porque eles vêm em módulos de potência mais altos. Muitos painéis solares monocristalinos vêm com mais de 300 watts (W) de capacidade de energia, alguns atingindo mais de 350 W. Painéis solares policristalinos, por outro lado, tendem a ter menores potências. 

Isso não significa que os painéis solares monocristalinos e policristalinos não sejam fisicamente do mesmo tamanho – na verdade, os dois tipos de painéis solares tendem a vir com 60 células de silício cada, com 72 ou 96 variantes de células (geralmente para instalações em larga escala). Mas mesmo com o mesmo número de células, os painéis monocristalinos são capazes de produzir mais eletricidade.

Painéis solares de película fina

Os painéis solares de película fina tendem a ter menores eficiências e capacidades de potência do que as variedades monocristalinas ou policristalinas. As eficiências irão variar com base no material específico usado nas células, mas elas geralmente têm eficiências mais próximas de 11%. 

Ao contrário dos painéis solares monocristalinos e policristalinos que vêm em variantes padronizadas de 60, 72 e 96 células, a tecnologia de película fina não vem em tamanhos uniformes. Como tal, a capacidade de energia de um painel de filme fino para outro para outro dependerá em grande parte do seu tamanho físico. De um modo geral, a capacidade de energia por metro quadrado de painel solar policristalino ou monocristalino excederá a tecnologia de painel de filme fino.

Diferentes tipos de painéis solares têm custos variados

Os processos de fabrico diferem entre filmes monocristalinos, policristalinos e finos; Como tal, cada tipo de painel vem com um preço diferente.

Painéis solares monocristalinos

De todos os tipos de painéis solares, os painéis monocristalinos são provavelmente a opção mais cara. Isso se deve em grande parte ao processo de fabricação – porque as células solares são feitas de um único cristal de silício, os fabricantes precisam absorver os custos da criação desses cristais. Esse processo, conhecido como processo Czochralski, é intensivo em energia e resulta em desperdício de silício (que pode ser usado mais tarde na fabricação de células solares policristalinas).

 Painéis solares policristalinos

Os painéis solares policristalinos são tipicamente mais baratos que os painéis solares monocristalinos. Isso ocorre porque as células são produzidas a partir de fragmentos de silício, em vez de um único cristal de silício puro. Isso permite um processo de fabricação de células muito mais simples, custando menos para os fabricantes e, eventualmente, para os usuários finais.

Painéis solares de película fina

O que você paga pelos painéis solares de película fina dependerá em grande parte do tipo de painel de filme fino; O CdTe é geralmente o tipo de painel solar mais barato de fabricar, enquanto os painéis solares CIGS são muito mais caros de produzir do que o CdTe ou o silício amorfo. 

Independentemente do custo do painel em si, o custo total de uma instalação de painel solar de película fina pode ser menor do que a instalação de um sistema de painel solar policristalino ou monocristalino devido a requisitos adicionais de mão-de-obra. As instalações de painéis solares de película fina são menos intensivas em termos de mão-de-obra porque são mais leves e mais manobráveis, facilitando a instalação de painéis nos telhados e garantindo a sua fixação. Isso significa custos reduzidos de mão-de-obra, o que pode ajudar a contribuir para uma instalação solar global mais barata.

Tipo de painel melhor para sua instalação

Como você está escolhendo o tipo de painel solar que deseja para o seu sistema, grande parte da sua decisão se resumirá às especificidades da sua propriedade e situação. Painéis monocristalinos, policristalinos e de película fina têm suas vantagens e desvantagens, e a solução que você deve seguir depende de sua propriedade e de suas metas para o projeto solar.

Proprietários de imóveis com muito espaço para painéis solares podem economizar dinheiro antecipadamente, instalando painéis policristalinos de menor eficiência e menor custo. Se você tem espaço limitado disponível e procura maximizar a economia de sua conta de energia elétrica, pode fazê-lo instalando painéis solares monocristalinos de alta eficiência.

No que diz respeito aos painéis de película fina, é mais comum escolher este tipo de painel solar se estiver instalando em um teto comercial grande que não possa suportar o peso adicional do equipamento solar tradicional. Esses tipos de coberturas também podem oferecer as menores eficiências dos painéis de película fina, porque eles têm mais área para colocá-los. Além disso, os painéis de película fina podem às vezes ser uma solução útil para sistemas solares portáteis, como em trailers ou barcos.