Número Browse:0 Autor:editor do site Publicar Time: 2022-12-20 Origem:alimentado
O que é uma célula fotovoltaica?
Tem sua origem no ano de 1839, quando Henri Becquerel, físico de origem francesa que se dedicou ao estudo do espectro solar, magnetismo, eletricidade e óptica, entre outras coisas, descobriu a capacidade de certos semicondutores gerarem cargas elétricas ao receberem incidente leve.
As células fotovoltaicas (também chamadas de células ou fotocélulas) são um dispositivo eletrônico capaz de transformar a energia da luz incidente em eletricidade.Isso ocorre graças ao efeito fotoelétrico.
Como é feita uma célula fotovoltaica?
O principal componente das células fotovoltaicas são os semicondutores.Para reduzir o custo de fabricação, utiliza-se o silício, que é o segundo elemento mais abundante na superfície terrestre.
As células fotovoltaicas são compostas por duas camadas de silício semicondutor carregadas com diferentes concentrações de elétrons.Contatos elétricos são colocados em cada camada para extrair a eletricidade que geram quando recebem energia da luz solar.
Os painéis ou módulos solares são constituídos por células fotovoltaicas e, portanto, o tamanho e as características do módulo dependerão da célula utilizada.
Qual é a eficiência ou desempenho de uma célula fotovoltaica?
Eficiência é a capacidade da célula de converter a quantidade de energia (radiação solar) incidente em sua superfície em eletricidade.A célula é a unidade geradora e a parte ativa do módulo.
Em outras palavras, uma célula ou módulo é mais eficiente se gerar mais eletricidade sendo do mesmo tamanho que outra.
Que tipos de células existem?
Existem diferentes tipos de acordo com o tipo de estrutura de silício e o tamanho da pastilha de silício.
De acordo com a estrutura do silício:
Células de silício multicristalino, comumente conhecidas como Poly ou policristalino, que apresentam o custo mais competitivo.Compostos por múltiplos cristais, tendem a ter uma cor azul não uniforme, são mais baratos e menos eficientes porque se perde desempenho na união dos cristais.As mais recentes técnicas de fabricação já conferem maior uniformidade à aparência da célula e se tornaram muito populares pela boa relação custo-benefício.
Células de silício monocristalino, comumente conhecidas como Mono.Constituídos por um único cristal, são geralmente de cor preta ou azul escura muito uniforme.O custo de produção é mais elevado e proporcionam melhor desempenho em determinadas condições.
O desempenho das células fotovoltaicas depende da estrutura tridimensional interna destas folhas de silício.
De acordo com o tamanho da pastilha de silício:
O silício é cortado em wafers de vários tamanhos antes de formar as células.Vamos destacar alguns.
De 2006 a 2018, quase exclusivamente, os módulos comercializados eram feitos de células M2 (quadradas para Poly e com chanfros de canto para Mono), tanto em módulos full-cell quanto cut-cell.Com o mesmo wafer inicial, um módulo era mais eficiente quando tinha mais potência que outro das mesmas dimensões.
A partir de 2019, podemos notar alterações nas dimensões das células quase a cada 3 meses.Além disso, os módulos feitos com pedaços de células não são mais destinados apenas a pequenas aplicações, as versões de meia célula 120, 144 e 156 já são muito populares, tornando os painéis um pouco maiores que seus correspondentes 60, 72 e 78 células inteiras, mas também melhoram seu desempenho.
As dimensões estão evoluindo.No entanto, este desenvolvimento ocorre quase apenas na área de células monocristalinas e quase não há avanços tecnológicos em produtos policristalinos.
Células de 6×6 polegadas (156x156mm) (M2) estão conosco há mais de 10 anos após ter substituído a célula de 5×5 polegadas (125x125mm), potência máxima 415-420W em um painel com 144 meias células
A largura do módulo para estes tipos é de 992 a 1040 milímetros, o comprimento de 1650 a 2170 milímetros dependendo da versão (célula inteira/meia célula ou meia célula)
Células de 158,75×158,75mm (G1): potência máxima 435w-440W no painel 144 meias células
A largura do módulo para esses tipos é de 922 a 1.040 milímetros, o comprimento de 1.670 a 2.190 milímetros dependendo da versão.
Células 166x166mm (M6): 465-475W no painel 144 meias células
A largura do módulo para esses tipos é de 1.030 a 1.120 milímetros, o comprimento de 1.750 a 2.270 milímetros dependendo da versão.
Células 180x180mm (M7): 510-530W em painel 144 meias células
A largura do módulo para esses tipos é de 1.120 milímetros, o comprimento de 2.280 a 2.390 milímetros dependendo da versão.
Células 210x210mm (M12): 540-560W em 100 terços das células
Requer painéis com diferentes configurações para não ultrapassar as dimensões limites do vidro.
Em 2020 podemos encontrar no mercado painéis de 410Wp com eficiências inferiores aos painéis de 390Wp devido ao uso de diferentes tamanhos e configurações de células.Por isso é importante saber o tamanho do painel e sua eficiência e não apenas sua potência.
Cada vez que o mercado exige e exige módulos mais eficientes a um preço mais competitivo.A redução dos preços é resultado da otimização e do aumento da produção.Contudo, a produção de um módulo razoavelmente durável tem um preço, assim como a produção de uma célula solar.
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