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Entenda a importância da eficiência para os painéis solares e quais células fotovoltaicas são mais eficientes
A eficiência do painel solar corresponde à porcentagem de energia solar convertida em energia elétrica em um painel fotovoltaico. Quanto mais eficiente o kit energia solar, mais energia é produzida. Entenda como é medida e como aumentar a eficiência do painel de energia solar.
O que é energia solar?
A energia solar é uma fonte de energia renovável inesgotável – pelo menos será até o Sol se tornar uma anã branca, o que acontecerá daqui 10 bilhões de anos. Ela pode substituir fontes de energia não renováveis, como gás natural e petróleo, que provocam danos ambientais. A queima de carvão vegetal, por exemplo, emite gases do efeito estufa, como CO2 e CH4. Eles contribuem para a poluição atmosférica e para o agravamento das mudanças climáticas.
Ainda que existam outras energias renováveis, a energia da luz solar tem a vantagem de ser silenciosa, ter alta durabilidade e baixo custo em longo prazo. Porém, fontes renováveis também podem gerar danos. A energia eólica, por exemplo, pode levar à morte de pássaros e morcegos por conta das lâminas presentes nas turbinas do sistema. Entenda porque a energia fotovoltaica não é 100% eco-friendly na matéria:
Eficiência do painel solar depende das células fotovoltaicas
Os painéis solares são formados por módulos fotovoltaicos compostos por células fotovoltaicas, também chamadas de células solares. Existem diferentes modelos desses dispositivos, e cada um deles tem uma capacidade de gerar energia.
Os modelos mais utilizados são os de silício, que são subdivididos em silício cristalino (c-Si) e silício amorfo (a-Si). O primeiro grupo é o mais eficiente e pode ser classificado em células de silício monocristalino ou policristalino.
A célula fotovoltaica mais eficiente é a de silício monocristalino. Nos anos 2010, ela apresentava uma taxa de conversão de energia solar em elétrica de 12% a 15%, ou até 25% em laboratório. Esse valor é três vezes maior do que em 1950, em que a eficiência do painel solar era de 4,5%, e por um custo maior.
Enquanto isso, a eficiência da célula de silício policristalino chegava em torno de 11% a 14%, e as de silício amorfo até 7%.
A maior parte dos painéis modernos possuem taxas de eficiência variando entre 16% e 22%, com uma taxa de eficiência média de 19,2%. Os painéis com eficiência acima de 20% são classificados com um tipo de painel solar de alta eficiência (ou premium) e costumam ser mais caros que os demais.
Espera-se que no futuro, por meio de células fotovoltaicas de perovskita e silício, seja possível obter a eficiência de 50% dos painéis solares.
Como é medida a eficiência do painel solar?
Eficiência é o conceito que quantifica qualidade a algo. Assim sendo, a eficiência dos painéis solares corresponde à quantidade de energia solar que é transformada em energia elétrica.
A eficiência do sistema solar é estabelecida pelo tempo de retorno de energia (EBPT, na sigla em inglês) e pelo retorno de energia sobre a energia investida (EROI). O primeiro determina o tempo de atividade que o sistema passará recuperando os gastos da sua instalação. Já o segundo determina se a quantidade de energia produzida será adequada para a demanda.
O EROI é usado para calcular a eficiência de um painel por ser diretamente proporcional à geração de energia. Quanto maior a produção pelos painéis solares, maior o retorno. Para que essa troca seja possível, o retorno de energia deve ser, pelo menos, três vezes maior do que o gasto.
Por outro lado, o EBPT é inversamente proporcional à insolação anual. Se a radiação solar for alta, o EPBT será baixo, e vice-versa. Esse medidor determina quanto tempo de atividade é necessário para que o sistema fotovoltaico compense o investimento inicial. Sendo assim, ele determina a eficiência da produção durante a vida útil das placas fotovoltaicas.
Como aumentar a eficiência do painel solar?
Além do tipo de célula fotovoltaica, a eficiência da placa solar depende de fatores como:
- Inclinação, orientação e cabeamento dos painéis de energia solar
- Clima, temperatura e horas de Sol ao longo do ano
- Eficiência do inversor solar, o componente responsável por converter energia solar obtida pelos painéis de corrente contínua em corrente alternada
A perda de eficiência do painel solar pode ocorrer em função de condições climáticas, como a deposição de neve sobre o painel: camadas com mais de cinco centímetros reduzem em 100% a eficiência dos painéis solares. Por outro lado, pequenas quantidades de neve podem aumentar levemente a eficiência, refletindo raios solares para as placas de energia solar.
Ventos muito fortes podem danificar os painéis e, portanto, reduzir sua eficiência. Porém, em dias muito quentes, os ventos podem esfriar levemente a superfície dos painéis, o que aumenta levemente sua eficiência.
A partir disso, podemos concluir que o painel solar tem sua eficiência reduzida na ocorrência de altas temperaturas, mas isso pode não ser tão relevante. O coeficiente de temperatura é o decréscimo percentual da produção de energia para cada grau Celsius acima de 25. Para a maioria dos painéis esse valor não passa de 0,5%, o que torna essa queda na eficiência praticamente imperceptível.
Projeto solar maximiza a eficiência
A melhor forma de aumentar a eficiência do painel solar é, portanto, escolher os melhores componentes, incluindo o inversor (ou microinversores) e ter um projeto solar que considere a inclinação e orientação geográfica do local onde deve ser feita a instalação do sistema fotovoltaico, assim como o dimensionamento da quantidade de placas para atender a demanda de consumo.
Isso pode ser muito trabalhoso. Por essa razão, é recomendável consultar empresas de energia solar e solicitar um orçamento que, além dos elementos já comentados, deve incluir a instalação do sistema de energia solar fotovoltaica e sua homologação junto à concessionária de energia elétrica.
Para saber o quanto você pode economizar em 30 anos com energia solar, você pode usar um simulador.
Você já pensou em instalar energia solar fotovoltaica em sua casa? Esta alternativa é uma opção prática, econômica e sem burocracia para utilizar energia renovável e limpa. O que você acha de contribuir para o meio ambiente e o seu bolso? Fale com um dos nossos especialistas pelo WhatsApp para solicitar um orçamento em compromisso.
