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Painéis solares monocristalinos x policristalinos (2024)

Os painéis solares são definidos como painéis projetados para absorver os raios do sol como fonte de energia para gerar eletricidade. Um efeito fotovoltaico é alcançado quando a luz é convertida em eletricidade causada pela absorção de fótons e descarga de elétrons. Esses fótons são bolsões de energia eletromagnética e materiais que causam um efeito fotovoltaico são chamados de PV ou células solares.

As células solares são feitas de materiais semicondutores, por exemplo, silício. O silício, sendo condutor, é usado para fazer pastilhas semicondutoras finas para formar um campo elétrico que é positivo e negativo em ambos os lados, respectivamente. Existem dois tipos de painéis solares: monocristalino e policristalino. Se você for usar energia solar, é vital entender a diferença entre painéis solares monocristalinos e policristalinos.  

Painéis solares contra o céu azul

O que são painéis solares monocristalinos e policristalinos?

O painel solar monocristalino é feito de células de silício monocristalino. O silício usado neste caso é o silício de cristal único, onde cada célula é moldada a partir de um pedaço de silício. Os painéis solares policristalinos, por outro lado, são feitos de várias peças de silício. Nesse caso, pequenos pedaços de silício são fundidos para criar a célula solar.

Como são fabricados os painéis solares monocristalinos?

Criando lingotes de silício

O primeiro passo para fabricar painéis solares monocristalinos envolve a extração de silício puro a partir de quartzito de areia de sílica (SiO2) para fazer o silício metalúrgico. Fornos especiais são utilizados para este fim e SiO2 e o carbono são derretidos a mais de 2,552 graus Fahrenheit, produzindo 98% a 99% de silício puro. Assim que o processo de purificação estiver concluído e o silício estiver 99.999% puro, é convertido em um único lingote de silício. O lingote de silício depende dos gradientes de temperatura, taxas de resfriamento e velocidades de rotação.

Fazendo bolachas de silício

Usando uma serra de arame, este único lingote de silício é cortado em lâminas finas de 1 mm ou 0.0393 polegadas. Essas bolachas são posteriormente lavadas e polidas para remover todas as partículas de poeira e arranhões.

Tornando os wafers eficientes

A superfície do wafer é plana e os raios de luz podem ser refletidos. Portanto, a superfície é rugosa e gravada para garantir que a luz seja refratada muitas vezes, aumentando os níveis de eficiência.

Gráficos de painéis solares monocristalinos
Painel solar monocristalino

Distribuição

Os wafers de silício são materiais do tipo p (carregados positivamente). Eles precisam de uma junção positiva-negativa para conduzir eletricidade. Uma camada de fósforo carregado negativamente é adicionada ao wafer e o wafer é movido para um forno a 1,652 graus Fahrenheit e é injetado com nitrogênio. A mistura de nitrogênio com fósforo cria uma camada de tipo negativo na junção pn.

Melhorando a condutividade

Uma liga de prata condutora é pressionada na frente do wafer de silício para diminuir qualquer perda de eletricidade para garantir uma energia perfeitamente transportada para condutividade.

Montagem

A etapa final do processo de fabricação envolve a montagem dos wafers em linhas e colunas.

Como são fabricados os painéis solares policristalinos?

Os melhores painéis solares policristalinos também precisam de um grau de silício altamente puro, mas eles usam fragmentos de silício em vez de um lingote. Após o processo de purificação, o silício é deixado para fragmentar após o resfriamento. Os fragmentos são derretidos e despejados em cadinhos de formato cúbico e cortados em wafers. O resto do processo é semelhante ao do melhor painel solar monocristalino.  

Painéis solares monocristalinos x policristalinos: comparação detalhada

Ambos os painéis solares monocristalinos e painéis solares policristalinos são usados ​​para converter a energia do sol em eletricidade. No entanto, existem diferenças entre os dois tipos de painéis solares na composição de suas células.

As células solares usadas em painéis monocristalinos são feitas de pastilhas de silício onde a barra de silício é feita de silício de célula única e são cortadas em pastilhas finas. Os elétrons têm mais espaço para se mover, permitindo assim um maior fluxo de energia.

As células solares usadas em painéis solares policristalinos são feitas de vários pedaços de silício que são derretidos para formar bolachas finas. Eles também são conhecidos como painéis multicristalinos. Nas células solares policristalinas, os elétrons têm menos espaço para se movimentar por causa dos muitos cristais.

Como eles se parecem?

Painéis solares monocristalinos versus policristalinos aparecem de forma diferente. Por exemplo, os painéis solares monocristalinos são de cor preta escura e têm escuridão uniforme por toda parte. As finas pastilhas de silício terão bordas arredondadas por causa de sua forma cilíndrica, criando lacunas entre as células.

Os painéis solares policristalinos aparecerão com uma cor mais azul por causa da maneira como a luz solar incide e interage com vários cristais. As pastilhas de silício não aparecerão com bordas arredondadas porque são cortadas dos cadinhos em formato cúbico.

Gráficos de painéis solares policristalinos
Painel solar policristalino

De que materiais são feitos?

As células solares monocristalinas são feitas de areia de sílica, quartzito. O silício puro é extraído do quartzito para produzir silício metalúrgico. O silício é então purificado e transformado em um único lingote. O único lingote é um cristal homogêneo e cilíndrico.

As células solares policristalinas também são feitas de areia de sílica, quartzito. No entanto, muitos fragmentos de silício são usados. Os fragmentos de silício fundido quando resfriados são derretidos em cadinhos de formato cúbico.  

Quanto custam painéis monocristalinos e policristalinos?

Uma das desvantagens dos painéis solares monocristalinos é que eles são mais caros que os painéis policristalinos. Isso se deve em grande parte ao processo de fabricação. A fabricação de painéis solares policristalinos consome menos energia e produz menos resíduos do que os painéis monocristalinos. Isso torna os painéis solares monocristalinos mais caros.

A fabricação de painéis solares monocristalinos consome muita energia e produz muito mais resíduos de silício do que os painéis solares policristalinos. Se você estiver com um orçamento apertado, certifique-se de fazer uma análise cuidadosa de custo-benefício para diferenciar entre painéis solares monocristalinos e policristalinos.

Painéis solares monocristalinos vs. policristalinos: eficiência

As células solares monocristalinas são feitas de silício de grau superior com uma estrutura de cristal único, devido à qual a eletricidade flui com pouca ou nenhuma resistência, tendo mais espaço para se movimentar. No entanto, no caso de células solares policristalinas, os fragmentos que entram na fabricação das células causam taxas de eficiência mais baixas de 14 a 16%. Esta é uma das desvantagens dos painéis solares policristalinos.

E quanto aos seus coeficientes de temperatura?

Estudar os coeficientes de temperatura dos painéis solares é entender como eles funcionam. As células solares monocristalinas têm um coeficiente de temperatura entre -0.3%/°C e -0.5%/°C. Se a temperatura aumentar em um grau (Celsius), as células monocristalinas provavelmente perderão níveis de eficiência de 0.3% a 0.5%.

Por outro lado, as células solares policristalinas têm um alto coeficiente de temperatura e perdem mais de seus níveis de eficiência quando as temperaturas aumentam, especialmente em locais quentes.

Quanto tempo duram os painéis monocristalinos e policristalinos?

A vida útil de um painel solar depende da taxa de degradação e da perda de produção de energia anualmente. A cada ano haverá uma diminuição na produção de energia em cerca de 0.3% a 1%. Portanto, os painéis solares têm uma taxa de degradação de 0.3% a 1%.

Os painéis solares monocristalinos incorrem em uma perda de eficiência de 0.3% a 0.8% e sua taxa de degradação é de cerca de 0.5%. Após os primeiros dez anos, os painéis operarão com 95% de eficiência e em vinte anos, com 90% de eficiência. Geralmente, os sistemas solares monocristalinos vêm com garantia de 25 anos ou mais.

Os painéis solares policristalinos perdem seus níveis de eficiência mais rapidamente do que os painéis monocristalinos. Mas, eles ainda podem ter uma vida útil de cerca de vinte e cinco anos.

Quais são as grandes marcas nesses campos?

A tecnologia de painéis solares tornou-se muito avançada ao longo dos anos e há muitos painéis solares disponíveis no mercado. Algumas das marcas mais populares incluem:

  • SunPower
  • Panasonic
  • LG
  • Solar canadense
  • Jinko Solar
  • Trina Solar
  • RECSolar
  • Silfab
  • CÉLULAS Q

O ano de 2020 viu SunPower, Panasonic e LG liderando o setor com altos níveis de eficiência e preços competitivos. Na maioria dos casos, os painéis solares são feitos de células solares monocristalinas, tornando-os mais eficientes na conversão da luz solar. Eles também têm um apelo mais estético com sua tonalidade preta uniforme.

Comparação entre painéis solares monocristalinos e policristalinos

Painéis solares monocristalinos para vendaPainéis solares policristalinos para venda
AparênciaTonalidade preta uniformeTonalidade azul com textura e cor ligeiramente irregulares
MaterialÚnico cristal de silício de alta qualidadeVários fragmentos de silício fundidos juntos
CustoMais caroMenos caro
Eficiência15 -% 2013 -% 16
Coeficiente de temperatura-0.3%/°C a -0.5%/°C-0.3%/°C a -1%/°C
Tempo de vida25 anos ou mais25 anos ou mais
Marcas líderesPainéis solares monocristalinos SunPower, painéis solares monocristalinos LG, Panasonic, Canadian Solar, Jinko Solar, REC SolarHanwha painéis solares policristalinos, Kyocera, Trina Solar,
Hyundai, painéis solares policristalinos SolarWorld

Qual tipo de painel devo escolher? Prós de painéis solares monocristalinos vs. Prós de painéis solares policristalinos

Quando você deseja instalar painéis solares em suas casas, terá que escolher entre painéis solares monocristalinos para venda e painéis solares policristalinos para venda, considerando seus prós e contras. Há também outros fatores que você precisa considerar. Eles incluem:

Condições de espaço: Onde pretendo instalar os painéis?

A escolha de um painel solar dependerá do espaço disponível para instalação. Se você tiver menos espaço no telhado, pode optar por um painel solar mais eficiente, como os monocristalinos. O mais alto pode valer a pena, pois você estará maximizando a produção de eletricidade. Se, por outro lado, você estiver instalando no chão ou tiver muito mais espaço no telhado, pode ser mais econômico optar pelo painel solar policristalino.

Quais são as circunstâncias climáticas na minha área?

Se você mora em regiões mais quentes e enfrenta condições climáticas quentes, pode ser melhor usar painéis solares monocristalinos, pois eles toleram mais calor. Existe a probabilidade de uma vida útil menor dos painéis solares policristalinos em regiões quentes, especialmente em clima desértico.

Quais são as opções de financiamento? Quais são as diferenças entre eles?

Os melhores painéis solares monocristalinos ou os melhores painéis solares policristalinos às vezes podem não caber no seu orçamento. Pode ser necessário comparar marcas e seus respectivos preços antes de fazer sua escolha. A instalação de painéis solares exigirá um investimento inicial e há empréstimos solares disponíveis. Existem também opções de locação solar.

Empréstimos solares

Se sua economia mensal em contas de eletricidade for maior do que o pagamento mensal do empréstimo, os empréstimos solares serão uma boa escolha. Os empréstimos solares oferecerão uma estrutura semelhante à dos empréstimos para reforma da casa. Você também pode ter acesso a empréstimos solares subsidiados em certas partes do país com taxas de juros baixas. A compra definitiva do seu sistema de painel solar pode lhe dar certos incentivos e isenções fiscais.

Contrato de arrendamento solar ou compra de energia

Você pode escolher arrendamentos de compra de energia solar ou energia, o que é semelhante ao aluguel do sistema solar. O proprietário terceirizado do sistema de painel solar aceitará uma taxa abaixo do mercado durante o período. Um contrato de locação ou compra de energia (PPA) pode ajudá-lo a economizar até 30% a cada mês em suas contas de eletricidade e não haverá nenhum custo inicial envolvido. O proprietário terceirizado também é responsável pela manutenção. No final do período de locação, você pode ter a opção de comprá-lo pelo preço de mercado ou removê-lo de sua propriedade.

Outras preferências individuais

As preferências pessoais ao escolher sistemas de energia solar dependerão da aparência, nome da marca e preço (empréstimos solares versus arrendamentos solares). Os melhores painéis solares monocristalinos têm uma tonalidade preta uniforme, enquanto os melhores painéis solares policristalinos têm tons desiguais de azul. Você pode ter uma marca favorita conhecida por sua qualidade ou pode escolher uma marca específica por seu preço acessível.

Instalação de painéis solares no telhado

Indo fundo no mundo dos painéis solares: quais são as outras tecnologias?

Existem muitas tecnologias avançadas de painéis solares que surgiram no mundo solar e a inovação nessas áreas continua.

Painéis solares de células PERC

A tecnologia PERC (Passivated Emitter and Rear Cell) está se tornando cada vez mais popular. As células PERC possuem uma camada adicional, a camada de passivação sob o painel solar. Isso funciona como um espelho e refletirá a luz do sol que desliza pelo painel. A tecnologia PERC também permite maior absorção de radiação, tornando-a mais eficiente.

Painéis solares bifaciais

Os painéis solares bifaciais contêm material condutor em ambos os lados do painel. Isso, por sua vez, maximiza a eficiência do painel em refletir a luz do sol. Os painéis de colar bifaciais devem ser montados em uma posição elevada para aproveitar ao máximo os dois lados do painel. É melhor que o telhado abaixo do painel contenha um bom material refletivo. Atualmente, a instalação de um painel solar bifacial é mais cara.

Painéis solares de célula semicortada

O tamanho das células solares é cortado pela metade e, portanto, são menores em tamanho, proporcionando maior eficiência. O tamanho dessas células é metade das células solares convencionais e produzirá metade da corrente elétrica, reduzindo assim a resistência e tornando-as mais eficientes.

Células solares meio cortadas também têm maior tolerância à sombra. A eficiência da célula será comprometida se a sombra cair sobre elas e afetará as outras células dessa série. Haverá uma perda considerável de produção do painel solar. Como as células de meio corte são conectadas de maneira diferente, a perda de produção pode ser minimizada.

Painéis Solares Flexíveis

Além dos habituais painéis solares monocristalinos versus policristalinos, existe uma tecnologia solar chamada painéis solares flexíveis. Eles podem ser fabricados como painéis flexíveis cristalinos ou painéis de película fina. Os painéis de película fina têm uma fina camada de material condutor colocada sobre uma placa à base de vidro ou sobre plástico.

Embora os painéis solares flexíveis sejam menos caros, eles também são considerados menos eficientes. Se você não tem restrições de espaço, os painéis solares flexíveis podem ser a escolha certa para você.

Telhas solares fotovoltaicas

Telhas solares fotovoltaicas ou telhas solares fotovoltaicas são as inovações mais práticas e estão se tornando cada vez mais populares. Solteiros solares fotovoltaicos podem clonar a aparência e a função dos materiais de cobertura mais tradicionais, como ardósia ou asfalto. Eles permitem que você aproveite a estética, bem como a eficiência da energia solar. Além do mais, esse telhado solar pode aumentar o valor de sua casa e, ao mesmo tempo, fornecer excelente energia solar.

Painéis Solares Transparentes

Painéis solares transparentes são uma inovação para produzir energia solar a partir de suas janelas de vidro, seja em sua casa ou escritório. A inovação envolve um concentrador solar luminescente transparente (TLSC) que transforma janelas de vidro em painéis solares.

Os painéis solares transparentes ainda não se tornaram comercialmente viáveis ​​e, portanto, são algo a se esperar no futuro. Esses painéis farão parte de residências e escritórios que possuem grandes janelas de vidro substituindo as atuais janelas de vidro convencionais. Cada edifício pode ser transformado em um gerador de energia solar, mantendo-se esteticamente atraente.

Palavra Final

A energia solar existe há muito tempo e é provável que continuam a ser a forma mais sustentável de energia disponível no planeta.

Com o tecnologias solares avançadas e a pesquisa contínua para a criação de painéis solares mais eficientes, resilientes e mais acessíveis, o que é vital quando os impostos, os preços do gás e os custos dos alimentos estão aumentando devido à política atual, faz sentido usar energia solar em residências e escritórios. que possível.

Aproveitar a energia solar disponível e usar tecnologias inovadoras vai tornar nosso mundo mais sustentável. Já existem muitas opções viáveis ​​de painéis solares disponíveis no mercado. Basta um pouco de pesquisa e comparações de custo-benefício entre as diversas marcas em termos de eficiência e acessibilidade, e escolher um painel solar que se encaixe perfeitamente com as suas necessidades.

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