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Tipos de células solares fotovoltaicas
Os painéis solares fotovoltaicos são constituídos por diferentes tipos de células solares de vários materiais, o que confere ao painel diferentes características e formas de coletar a energia solar para a transformar em energia elétrica. Da mesma forma, para além dos diferentes materiais, também convém saber que existem diferentes classificações para as células fotovoltaicas.
Se considera adquirir painéis para uma instalação fotovoltaica na sua casa ou empresa e não sabe que tipos de células fotovoltaicas são melhores ou quais existem atualmente no mercado, aqui vamos dar-lhe a conhecer os tipos mais comuns de células solares utilizadas no fabrico de painéis solares e as suas características, para que possa escolher qual se adequa melhor ao que procura para a sua instalação fotovoltaica.
Células solares de silício monocristalino
As células solares de silício monocristalino (M-Si) são quadradas com bordas arredondadas e são constituídas por um único cristal de silício com uma estrutura muito uniforme. Estas células solares têm uma elevada eficiência energética e precisamente por isso são muito mais caras do que outros tipos de células fotovoltaicas.
A vantagem é que, devido ao facto de os átomos de silício estarem perfeitamente alinhados na sua estrutura, uma célula solar de silício monocristalino é mais eficiente do que outros tipos de células solares. A desvantagem é que o processo de aquecimento é muito mais lento e, como já foi referido, o preço é mais elevado.
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Células solares de silício policristalino
Por outro lado, as células solares de silício policristalino (P-Si), como o nome indica, são constituídas por células policristalinas de silício, o que lhes confere uma cor azul celeste caraterística. No processo de fabrico destas células solares, o silício policristalino solidifica-se muito lentamente num molde retangular, dando forma à célula com muitos cristais.
A vantagem das células solares policristalinas é o facto de serem mais baratas do que, por exemplo, as células solares de silício monocristalino. No entanto, a grande desvantagem é o facto de serem menos eficientes.
Células de película fina
As células de película fina são obtidas quando várias camadas de material fotovoltaico são depositadas sobre uma base ou substrato adequados. Estas camadas são geralmente de silício amorfo, mas as células de película fina podem também conter outros materiais fotovoltaicos, como o telureto de cádmio (CdTe), corantes (DSC), cobre, índio, gálio ou selénio (CIS ou CIGS). As células de silício amorfo por norma são mais eficientes do que as de outros materiais semelhantes.
Uma das grandes características dos painéis feitos com células de película fina é que os fotões que não colidem com quaisquer eletrões passam através deles devido à espessura fina, o que torna possível conceber painéis com diferentes camadas sobrepostas.
Células solares orgânicas
As células fotovoltaicas orgânicas (OPV) são misturas de heterojunção a granel (BHJ) obtidas pela combinação de polímeros semicondutores orgânicos com fulerenos num solvente orgânico. Estas células podem ser divididas em três tipos: moleculares, de polímeros orgânicos e híbridas, sendo os polímeros orgânicos semicondutores os mais utilizados.
As vantagens da utilização de células solares orgânicas são a capacidade de se adaptarem a qualquer espaço, devido à sua flexibilidade, e serem mais suscetíveis à luz difusa e indireta, o que as torna muito eficientes. A única desvantagem das células orgânicas é o facto de, devido à sua composição, se degradarem muito mais rapidamente, pelo que tendem a não durar muito tempo.
Células solares de perovskita
As células solares de perovskita são um tipo de célula solar constituída por carbonato de cálcio, titânio, oxigénio e estrôncio, entre outros materiais. Estas células têm uma estrutura cristalográfica muito peculiar que permite a conversão de fotões da luz solar em eletricidade.
Uma das principais vantagens da utilização deste tipo de células é a sua elevada eficiência superior a 25%, e o seu custo mais baixo, graças ao seu fabrico por processamento em solução. Para além destas características, as células de perovskita permitem que os painéis sejam mais flexíveis e leves do que as placas convencionais. Em contrapartida, as células de perovskita devem ainda ser estudadas para resolver o problema da toxicidade dos seus componentes e para aumentar a sua durabilidade.
Célula dividida
Como o nome sugere, as células divididas são células de silício cortadas ao meio com um laser, de modo que a corrente gerada em cada célula seja reduzida pela metade, tornando-as mais eficientes e duradouras. A sua conceção é fundamental para que as células solares se liguem umas às outras e deixem a eletricidade passar entre elas através de um díodo de derivação.
Esta tecnologia de células divididas não só aumenta a produção de energia dos painéis solares, como também minimiza o impacto do sombreamento e torna o painel mais durável, uma vez que o tamanho reduzido das células torna-o mais robusto.
Qual é o melhor tipo de célula para uma instalação solar?
Cada vez mais fabricantes do setor da energia solar estão a adotar estruturas de células tipo N devido aos benefícios adicionais que contêm.
Esta maior eficiência está a levar muitos fabricantes a investir em I&D para conseguir uma produção mais rentável de células tipo N, uma vez que estas utilizam fósforo em vez de boro e são imunes aos defeitos de boro-oxigénio que são a causa da menor eficiência e pureza das estruturas de células tipo P.
Por isso, optar por qualquer célula do tipo N será a melhor decisão se quisermos rentabilizar ao máximo a instalação solar e alcançar uma maior eficiência nos nossos painéis solares.
