Os módulos solares são componentes essenciais responsáveis por transformar a energia solar em energia elétrica, bem como pela quantidade de energia gerada e o lucro obtido. Esses fatores levantam uma questão importante para muitos usuários no que diz respeito à eficiência dos módulos solares. Conhecer essas informações ajudará na seleção do produto correto de energia solar. O artigo a seguir identificará e abordará de forma abrangente os aspectos que afetam a eficiência dos módulos solares.
Entre muitos fatores que determinam a eficiência dos módulos solares, os materiais das células são o primeiro e o mais importante. Os tipos mais comuns de materiais utilizados no mercado atualmente são os silícios monocristalinos e os silícios policristalinos. Células solares monocristalinas, por exemplo, possuem eficiências melhores, variando entre 18% e 24%, em contraste com as células policristalinas, cujas eficiências variam entre 15% e 20%. As células solares desenvolvidas a partir de células de silício são amplamente abundantes em comparação com as células solares de filme fino, que ainda estão em desenvolvimento e possuem aplicações limitadas. Os materiais das células do módulo determinam a eficiência do módulo.
Os módulos solares são fabricados para obter resultados específicos de eficiência. A importância da impressão da eficiência do módulo começa com os erros cometidos ao estabelecer metas específicas para o módulo.
Primeiro, a precisão do corte das células solares é crítica. Tamanhos de corte irregulares resultam em conexões fracas entre as células, o que diminui a produção geral do módulo. Segundo, os processos de soldagem das células também são pontos críticos. Uma soldagem inadequada aumenta a resistência de contato. Como resultado, há perda de energia durante a transmissão da corrente. Além disso, a encapsulação do módulo também é igualmente importante. Materiais de boa encapsulação, como filme EVA e backsheet, protegem as células contra danos causados por condições ambientais externas e mantêm uma eficiência estável a longo prazo. Ao contrário, se a qualidade da encapsulação for deficiente, o módulo será suscetível à umidade e à poeira, o que reduz a eficiência.
A intensidade de fatores ambientais externos, como a posição do sol e o ângulo solar, também afeta a eficiência dos módulos solares. Como os módulos solares funcionam coletando energia solar, uma intensidade solar mais forte resultará em maior produção. No entanto, a intensidade do sol é determinada e regulada por zonas geográficas, estações do ano e até mesmo pela hora do dia. No equador, por exemplo, a intensidade da luz solar é mais forte durante o ano todo, e, portanto, a eficiência dos módulos solares lá será maior.
A luz solar inclinada também afeta a eficiência em um determinado ângulo. A absorção maximiza a eficiência do módulo para ângulos perpendiculares da luz solar. Se o ângulo da luz solar aumentar muito, a eficiência será prejudicada devido à reflexão e perda da luz solar. Portanto, aumentar a eficiência do módulo melhora os ângulos de latitude local.
Temperaturas ótimas geram a maior eficiência, conforme indicado acima. O aumento da temperatura do módulo, inversamente, afeta negativamente a eficiência em uma tendência decrescente. Em uma célula solar, o aumento da temperatura eleva a resistência interna, aumentando a dissipação de energia, que é perdida. Em termos leigos, para cada aumento de 1 grau acima da temperatura base de 25 graus, a eficiência diminui entre 0,3 e 0,5 por cento. Portanto, deve-se considerar como o ar se torna parado. Este é um ponto crucial a ser considerado, juntamente com o espaçamento em áreas que permanecem quentes.
Especialmente, obstruções representadas pela poluição e pelos módulos solares, bem como os módulos que demonstram diminuição da eficiência ao longo do tempo, influenciam no espaçamento dos módulos.
Com o tempo, poeira, folhas e outros detritos podem cobrir a superfície do módulo. Esses elementos obstruem parte da luz solar e, assim, menos energia é captada pelas células, reduzindo a eficiência. Portanto, a superfície do módulo requer limpeza periódica para manter a absorção ideal da luz solar. Além disso, com o passar do tempo, os módulos fotovoltaicos envelhecem gradualmente. O material de encapsulação pode tornar-se frágil, as células podem quebrar e também podem ocorrer falhas elétricas. Módulos solares de qualidade podem durar entre 25 a 30 anos, entretanto, na ausência de manutenção adequada, a eficiência cairá acentuadamente, independentemente do tempo de uso. Avaliação contínua e manutenção regular desacelerarão o processo de envelhecimento, mantendo a eficiência do módulo.
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