TECNOLOGIAS EM APLICAÇÃO DE PLACA SOLAR

Há diversas referências diferentes para explicar o significado dessa sigla, todas próximas entre si (como Passivated Emitter Rear Cell, Passivated Emitter Rear Contact ou Passivated Emitter and Rear Cell).

Todas essas nomenclaturas se referem ao mesmo conceito: de célula traseira passivada. Mas o que significa passivação?

O termo “passivação” representa a inclusão de um material adicional atrás das células fotovoltaicas — no caso, um material dielétrico (com propriedades isolantes), que faz com que a luz refletida na célula fotovoltaica gere uma corrente adicional, logo aumentando a eficiência da placa solar.

Ilustração da Tecnologia PERC em Placa Solar Fotovoltaica (Fonte: “O que é a Tecnologia PERC?’ Fernando Nevado, AS Solar Ibérica de S.E.A., S.L. Renováveis Magazine 33)

As duas siglas se referem à mesma tecnologia de placa solar, que pode ser denominada em inglês Heterojunction Intrinsic-layer Technology (HIT) ou HeteroJunction Technology (HJT).

Essa funcionalidade foi desenvolvida originalmente pela companhia japonesa Sanyo, porém, com a expiração da patente, hoje há diversos fabricantes que a utilizam para oferecer placas solares mais eficientes.

Assim como na tecnologia PERC, o painel solar com HJT possui células com camadas adicionais (ou seja, com passivação). No caso, são adicionadas camadas de silício puro (silício amorfo intrínseco) e camadas de silício amorfo dopado nas duas superfícies da célula solar.

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A multijunção consiste na fabricação de células solares empilhadas umas sobre as outras para aumentar a captação da luz solar. Um exemplo do uso desse tipo de tecnologia são as células fotovoltaicas “tandem” (conheça aqui os tipos de placa solar). Essa estrutura faz com que as células gerem mais energia, mas encarecem seu custo final.

Consiste na fabricação de placas solares com células fotovoltaicas cortadas ao meio. Isso faz com que elas gerem metade da corrente de uma célula convencional, o que reduz as perdas de energia e torna a placa mais eficiente.

Ou seja: a placa solar Half Cell tem o mesmo tamanho e quantidade de células que um similar sem a tecnologia, porém suas células são cortadas ao meio e melhoram sua produção de energia.

Além disso, células de tamanho reduzido também tendem a sofrer menos danos e reduzem o risco de que ocorram microfissuras (micro cracks) que podem reduzir a eficiência e vida útil da placa solar.

Muitas placas solares contam tanto com a tecnologia PERC quanto com a Half Cell, sendo comercializadas como placas fotovoltaicas PERC Half Cell.

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Diodo de Bypass e Diodo de Bloqueio são elementos semicondutores presentes em determinadas placas solares para evitar dois problemas comuns: o diodo de bypass (também conhecido como diodo de passagem) evita a formação de hotspots (pontos quentes em determinados pontos da placa solar que podem afetar seu desempenho), enquanto o diodo de bloqueio evita a corrente reversa em strings conectadas em paralelo.

Não se trata necessariamente de uma tecnologia, mas sim de uma característica que traz ganhos à placa fotovoltaica. Quando um painel solar é bifacial (ou seja, possui duas faces), ele pode receber luz de dois lados (não apenas em sua parte superior, mas também aproveitando a luz difusa e refletida do solo), o que faz com que aumente a sua geração de energia.

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Uma classificação comum no mercado de energia solar divide as células fotovoltaicas em “n-Type” e “p-Type” — que, em português, seria célula solar “tipo n” ou “tipo p”). Essas nomenclaturas se referem a características de semicondutores adicionais ao silício das células que compõem as placas solares.

Em uma célula p-Type, ao silício se adicionam átomos (como boro ou gálio) que possuem um elétron a menos em seu nível de energia externo em relação ao próprio silício. Já em uma célula n-Type, ocorre a inclusão de átomos que possuem um elétron a mais em seu nível externo do que o silício, como o fósforo.

Embora as células solares n-Type possam ser mais eficientes no nível da superfície, os resultados obtidos com ambos os tipos podem ser semelhantes.

A indústria fotovoltaica está atualmente na fase final de dominância da placa solar p-type. A tendência, porém, é que a placa solar n-type domine o mercado mundial até 2026. No final da década, quase todos os módulos fotovoltaicos produzidos usarão wafers do tipo n.

A conclusão é do estudo PV Manufacturing & Technology, do site PV-Tech, publicado em maio de 2021.

A sigla BIPV, do inglês Building Integrated PhotoVoltaics (que significa painéis solares integrados à construção, em tradução livre) é usual no mercado de energia solar. Não se trata de uma tecnologia, mas sim de uma técnica de aplicação comum das placas fotovoltaicas.

A técnica BIPV consiste na instalação de células solares já na estrutura de uma casa ou edifício, substituindo partes de uma obra como telhas ou janelas.

Ou seja, uma casa ou prédio já pode ser inaugurado com placas solares fotovoltaicas acopladas em sua estrutura (utilizando uma das tecnologias conhecidas para a construção de células solares, como silício cristalino, filme fino e OPV ou células híbridas). Por essa técnica, fica dispensada a necessidade da instalação posterior de um sistema de energia solar e é possível extrair outros benefícios além da geração de energia, como proteção contra raios do sol, isolamento térmico e isolamento acústico.

Ilustração da Tecnologia PERC em Placa Solar Fotovoltaica (Fonte: “O que é a Tecnologia PTelha construída com a técnica BIPV – com placas solares fotovoltaicas acopladas na estrutura da construção (Crédito da Imagem: BIPV.Solutions/ Reprodução)