A energia da luz solar pode ser transformada diretamente em eletricidade por meio de células fotovoltaicas, também conhecidas como células solares fotovoltaicas. As células solares são combinadas de maneiras específicas para formar módulos fotovoltaicos, que são projetados para atender a determinados requisitos de aplicação em termos de potência nominal de saída e tensão de saída. O tamanho dos conjuntos de células que compõem o módulo solar pode variar bastante, dependendo das dimensões da usina fotovoltaica.
Os processos avançados de laminação a vácuo e soldagem por pulso garantem uma longa vida útil aos módulos fotovoltaicos, que utilizam células fotovoltaicas de silício monocristalino ou policristalino de alta eficiência, vidro temperado de alta transmitância e uma estrutura de liga de alumínio resistente à corrosão, entre outros materiais.
Você poderia me dizer quais são os diferentes tipos de células solares?
1. Células solares de junção homogênea, células solares de junção heterogênea e células solares Schottky são todas classificações possíveis com base na estrutura.
2. As células solares feitas de diversos materiais podem ser categorizadas em muitos tipos, incluindo células solares de silício, compostos orgânicos, plástico, nanocristalinas sensibilizadas, semicondutoras de compostos inorgânicos e de compostos orgânicos.
3. Podem ser categorizadas em células solares convencionais e células solares excitônicas, com base no método de conversão fotoelétrica.
De acordo com a classificação por espécies, existem quatro tipos de células fotovoltaicas: silício amorfo, silício policristalino, seleneto de cobre e índio, arseneto de gálio e silício monocristalino.
Células solares fabricadas em silício monocristalino
A mais recente inovação em tecnologia de células fotovoltaicas, as células de silício monocristalino, oferecem a melhor combinação de tamanho, eficiência e longevidade. A eficiência média de conversão das células fotovoltaicas de silício monocristalino na China atingiu 16,5%, com uma eficiência máxima em laboratório superior a 24,7%. As matérias-primas para essas células solares são tipicamente barras de silício com um nível de pureza de 99,9999% e um alto grau de monocristalinidade.
Células fotovoltaicas de silício transparentes
Um tipo de célula solar é a célula fotovoltaica de silício policristalino. Os custos de fabricação foram drasticamente reduzidos como resultado da substituição do silício monocristalino pelo silício policristalino no processo de trefilação, o que diminuiu consideravelmente o tempo de produção. A menor taxa de utilização da área após a construção do módulo fotovoltaico deve-se ao formato circular das células fotovoltaicas, construídas a partir de hastes de silício monocristalino, e ao fato de tanto as hastes quanto as células serem cilíndricas. Há, portanto, uma vantagem em usar células fotovoltaicas de silício policristalino em relação às de silício monocristalino.
células solares amorfas de sílica
Um novo tipo de célula de película fina fabricada a partir de silício amorfo é a célula fotovoltaica de silício amorfo. Um semicondutor com estrutura cristalina amorfa é conhecido como silício amorfo. Com ele, é possível produzir células solares com uma espessura de apenas 1 mícron, comparável à de células de silício monocristalino de 300 nm. Em comparação com o silício policristalino e monocristalino, o silício amorfo possui um método de produção consideravelmente mais simples, utiliza menos material de silício e apresenta um consumo de energia por unidade substancialmente menor.
Células fotovoltaicas feitas de cobre, índio e seleneto
A película semicondutora é aplicada sobre vidro ou outros substratos de baixo custo para criar células solares de cobre-índio-selênio. Os principais ingredientes utilizados são semicondutores compostos de cobre, índio e selênio. Uma espessura de película de aproximadamente 1/100 é necessária para células fotovoltaicas de silício monocristalino devido à excelente capacidade de absorção de luz das baterias de cobre-índio-selênio.
Células solares baseadas em arseneto de gálio
Um material inovador para baterias de película fina, as células fotovoltaicas de silício amorfo utilizam silício amorfo como seu principal componente. Um semicondutor com estrutura cristalina amorfa é conhecido como silício amorfo. Ele permite a produção de células solares com apenas 1 mícron de espessura, comparável às células de silício monocristalino de 300 nm. Há uma redução significativa no consumo de energia por unidade e uma simplificação do processo de produção em comparação com alternativas que utilizam silício policristalino ou monocristalino.
Células poliméricas fotovoltaicas
Um dispositivo condutor unidirecional análogo a uma junção PN inorgânica, uma célula fotovoltaica de polímero utiliza polímeros redox com potenciais redox variáveis, sendo um composto multicamadas análogo a um dispositivo inorgânico.
As vantagens e desvantagens do uso de células fotovoltaicas
Os benefícios:Não há risco de esgotamento, é essencialmente não poluente, não depende da distribuição geográfica dos recursos, pode ser produzida perto da usina, possui alta qualidade energética, é facilmente aceita pelos usuários, fornece energia por um curto período de tempo e o sistema de fornecimento de energia tem um bom histórico de confiabilidade.
Aspectos negativos:Além do alto custo de construção e da baixa densidade de distribuição de energia por irradiação, as quatro estações do ano, o ciclo dia/noite, o céu nublado/ensolarado e outras variáveis climáticas influenciam a energia coletada.
