Como os painéis solares podem durar vinte e cinco anos ou mais, suas opções de painel agora podem impactar sua economia de custos e produção de energia solar no futuro. Selecionar o painel certo é uma ótima maneira de adequar seu novo sistema solar às suas necessidades de energia e orçamento. Primeiro abordaremos o que é eficiência em relação à energia solar e como isso é importante, e depois abordaremos os vários tipos de painéis solares para ajudá-lo a escolher o perfeito para sua situação.
O que é eficiência solar?
A tecnologia de painéis solares é uma das áreas de desenvolvimento mais rápido do setor de energia renovável. Todos os anos, novos materiais, técnicas de fabricação e projetos expandem os limites da eficiência do painel. Isso significa que os proprietários nunca tiveram uma seleção mais ampla de opções quando se trata de painéis solares.
Os materiais e projetos do painel solar podem variar, mas todos os painéis atendem ao mesmo propósito. Usando materiais especiais, os painéis solares geram elétrons quando expostos à luz, e esses elétrons são convertidos em eletricidade para sua casa. A eficiência de um painel solar refere-se à quantidade de eletricidade que o painel gera da luz. A maioria dos painéis está entre 9% e 20% de eficiência. 1 O resto da energia é perdido como calor. Ainda assim, o painel solar médio é eficiente o suficiente para ser razoavelmente rentável.
A eficiência difere entre os diferentes projetos de painéis, e os painéis altamente eficientes geralmente têm um custo maior. No entanto, você precisará encontrar o melhor valor para seu dólar ao considerar as prioridades imediatas e de longo prazo de seu sistema – e pode não ser o painel mais eficiente disponível.
Quais são os diferentes tipos de painéis solares?
Como dito anteriormente, os painéis solares variam amplamente em seu design e qualidade, mesmo dentro de uma única linha de fabricação. No entanto, a maioria dos painéis se enquadra em uma das três categorias: monocristalino, policristalino ou filme fino. Esses três tipos de painéis não compartilham as mesmas taxas de eficiência ou características físicas, mas nenhum dos três é um vencedor claro em todas as categorias. Cada um tem suas próprias vantagens e desvantagens.
De todos os painéis solares, 90% são feitos usando silício como material fotovoltaico. 2 O silício é um material estável e durável, de fácil acesso e muito eficiente. Ambos os painéis solares monocristalino e policristalino usam silício. Mas os painéis solares de película fina são feitos de outros materiais fotovoltaicos, dando-lhes propriedades diferentes dos tradicionais painéis à base de silício. Abaixo, vamos mergulhar em mais detalhes para cada tipo de painel.
Painéis Solares Monocristalinos
Os painéis solares monocristalinos são os painéis solares mais eficientes – eles usam uma técnica de fabricação especial para extrair o máximo do silício, o material original. Em um painel monocristalino, lingotes de silício de pureza muito alta são cortados em wafers finos que são montados em forma de grade. O painel em si parece um preto escuro, e cada bolacha de silício individual tem cantos arredondados, dando a esses painéis uma aparência única que é fácil de distinguir.
Como os lingotes de silício usados na fabricação de painéis monocristalinos têm uma classificação de pureza muito alta, eles são excepcionais na produção de eletricidade, o que resulta nas classificações de alta eficiência mencionadas anteriormente. O melhor desses painéis tem um índice de eficiência inicial de 21,5%. 3 Eles também exigem pouco espaço e funcionam melhor do que outros painéis com pouca luz.
A maior desvantagem dos painéis monocristalinos é seu alto custo; esses painéis premium podem ser significativamente mais caros do que outras variedades de painéis, embora os custos possam variar consideravelmente entre diferentes fabricantes e projetos de painéis. Os painéis solares monocristalinos também produzem mais resíduos quando são fabricados devido à natureza mais cilíndrica dos lingotes de silício – as bordas de cada pastilha são descartadas como desperdício durante o processo de fabricação.
Painéis solares policristalinos
A fabricação de células policristalinas é bastante eficiente, o que reduz drasticamente os custos para torná-los muito mais baratos de produzir do que as células monocristalinas. Painéis policristalinos usam silicone derretido, que é derramado e cortado em wafers perfeitamente quadrados. Este processo de fusão utiliza praticamente todo o material, eliminando o desperdício abundante durante a fabricação.
Embora esses painéis sejam razoavelmente eficientes – em geral, entre 13% e 16% de eficiência – eles raramente correspondem à eficiência dos painéis monocristalinos, 4 e não funcionam tão bem em condições de alta temperatura ou baixa luminosidade. Os painéis policristalinos também tendem a ser maiores, e sua cor azul cintilante pode ser menos esteticamente agradável do que os painéis de película fina e monocristalinos.
Painéis Solares de Película Fina
Células solares de filme fino não são feitas de silício como outras variedades de painéis. Estes painéis solares usam meios fotovoltaicos alternativos que são depositados em uma camada fina sobre um substrato. Esta estrutura única permite algumas características distintivas do painel. Os painéis solares de película fina são mais frequentemente fabricados a partir de telureto de cádmio (CdTe), silício amorfo (a-Si), seleneto de cobre índio-gálio (CIS / CIGS) ou células fotovoltaicas orgânicas (OPC).
Embora não sejam tão eficientes quanto os painéis policristalinos ou monocristalinos – com uma eficiência média de 15% ou 16% – os painéis de filme fino são muito fáceis de fabricar e podem ser produzidos usando um substrato flexível, ampliando suas aplicações. 5 As células solares de película fina também são muito eficientes em condições de pouca luz e alta temperatura, e podem ser visualmente atraentes em aplicações onde os painéis solares tradicionais se destacam.
As tecnologias de células solares de película fina apresentam várias desvantagens que limitam seu uso, especialmente no setor residencial. Além de suas baixas classificações de eficiência, essas células solares têm grandes necessidades de espaço, tornando-as impraticáveis para a maioria das estruturas de telhado. Eles também podem ser menos estáveis, degradando-se em um período de tempo mais curto que os painéis tradicionais.
Células de telureto de cádmio (CdTe) mostram o maior potencial para painéis solares de película fina. Este material é a única variedade de painéis solares de película fina que ultrapassou os painéis tradicionais em eficiência de custos, e vários avanços recentes em eficiência abrem novas portas para o desenvolvimento que podem tornar os painéis de CdTe ainda menos dispendiosos. Seu processo de fabricação simples e eficiente pode levar a uma nova geração de painéis solares que usam menos materiais e energia quando produzidos, tornando a energia solar ainda mais verde.
Onde é Residencial Solar Headed?
O desenvolvimento de painéis solares é um campo em rápida evolução. Novas tecnologias estão sendo desenvolvidas a cada ano que oferecem maior eficiência solar, fabricação mais rápida e barata e melhor durabilidade a longo prazo.
A tecnologia mais recente no mercado solar é o painel fotovoltaico concentrador (CPV). Desenvolvido pela Escola de Engenharia e Ciência da GW, os painéis de CPV quebram as barreiras anteriores à eficiência solar com uma enorme taxa de conversão de 44,5%. 6 Usando lentes cristalinas, esses painéis concentram a luz solar em células fotovoltaicas muito pequenas empilhadas umas sobre as outras. À medida que a luz solar concentrada passa por várias células fotovoltaicas, vários comprimentos de onda de luz são capturados, resultando na impressionante classificação de eficiência.
Neste momento, a tecnologia CPV é muito cara para produzir em massa para os consumidores. No entanto, avanços como painéis de CPV são freqüentes – a próxima geração de tecnologia solar poderá ser encontrada em breve no telhado de sua casa.
Quais painéis solares funcionam melhor para sua casa?
Escolher o painel solar certo para você depende das características que você mais valoriza. Cada variedade de painel solar é excelente para um determinado nicho, e seus recursos variados podem ajudá-lo a adequar seu sistema às suas necessidades de energia.
Painéis Monocristalinos
Características: alto custo, alta eficiência, alta pegada ambiental
Para casas com teto limitado ou sombreamento parcial, os painéis monocristalinos são uma ótima escolha. Estes painéis produzem mais eletricidade usando a menor quantidade de espaço no telhado. Eles funcionam bem em condições adversas, tornando-os ideais para clientes em climas extremos. Eles também são uma ótima opção para os proprietários que valorizam as economias de longo prazo em detrimento do custo inicial mais baixo.
Painéis policristalinos
Características: custo moderado, eficiência moderada, pegada ambiental moderada
Se o custo inicial do seu sistema solar for a sua maior barreira, os painéis policristalinos oferecem o melhor retorno para seu investimento. Esses painéis não serão tão eficientes, mas seu custo inicial mais baixo pode ajudá-lo a gerar eletricidade solar mais cedo ou mais tarde. Seu processo de fabricação também produz menos resíduos do que os painéis monocristalinos, tornando-os atraentes para proprietários de casas ecologicamente conscientes.
Células Solares de Filme Fino
Características: baixo custo, baixa eficiência, baixa pegada ambiental
Painéis de filme fino são atraentes para clientes sem restrições de espaço e um orçamento apertado, já que são mais econômicos do que os painéis de silício. Sistemas solares de película fina montados no solo são comuns e muitas vezes colocados em grandes áreas ou espaços abertos. Painéis de película fina também são uma boa escolha se os custos ambientais da fabricação forem uma grande preocupação. Células de CdTe são a tecnologia a ser observada no futuro do desenvolvimento de painéis solares.
Outras opções a serem consideradas
Enquanto os materiais do painel ditam a maioria das características de um painel solar, ainda há muita variedade de painel para painel. Observe atentamente as classificações de eficiência do fabricante, garantias e outros elementos de design – como microinversores ou sistemas de montagem sem racks – ao escolher entre painéis solares. Esses elementos de design podem fazer uma grande diferença quando se trata de combinar um painel com o uso de energia, as especificações de telhado de sua casa e seu orçamento. Olhe para os especialistas locais de instalação solar para guiá-lo através do processo de seleção de painéis e garantir que você ficará satisfeito com sua escolha por décadas após a instalação do seu sistema.
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