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Os fabricantes de módulos fotovoltaicos (PV) trabalham constantemente para encontrar alternativas novas e mais avançadas para melhorar a eficiência dos painéis solares. A eficiência pode ser melhorada através de técnicas inovadoras de fabricação de células, e agora existem alguns concorrentes no mercado solar fotovoltaico.
As últimas tendências de módulos esperam que o crescimento do mercado se concentre em HJT e Células solares TOPCon.
O relatório de 2022 do Roteiro Tecnológico Internacional para Energia Fotovoltaica (ITRPV) mostra algumas das tendências esperadas para os próximos 10 anos:
❖ A tecnologia de células solares PERC (contato traseiro com emissor passivo) atualmente lidera o mercado com uma participação de mercado de aproximadamente 75%. No entanto, espera-se que a participação do tipo p PERC monocristalino as células cairão para cerca de 10% nos próximos 10 anos.
❖ A participação de mercado de Tipo N A tecnologia TOPCon (contato passivado com óxido de túnel) aumentará de cerca de 10% em 2022 para 60% em 2033, tornando-se o tipo de wafer de silício convencional. O maior aumento está previsto para começar em 2024.
❖ Espera-se que as HJT do tipo N (células solares de heterojunção) aumentem de aproximadamente 9% (2023) para mais de 25% na próxima década. A implementação da tecnologia de células de heterojunção ainda enfrenta dificuldades devido aos elevados custos de produção das células solares e à incompatibilidade das linhas de produção com as tecnologias existentes.
PERC tipo P e TopCon tipo N
A tecnologia PERC é um compromisso econômico entre eficiência e produção em larga escala. Mas melhorar a eficiência dos painéis solares usando esta abordagem tem sido lento. A eficiência atual dos módulos convencionais do tipo P é de cerca de 21,4% e aumentará para 22,75% nos próximos 10 anos.
As células solares TOPCon tipo N instaladas em módulos fotovoltaicos parecem idênticas às células PERC. As células solares do tipo P e do tipo N são feitas de pastilhas de silício. A diferença entre eles é a forma como os wafers são dopados com produtos químicos para aumentar a quantidade de eletricidade gerada.
Simplificando, as células do tipo P são dopadas com boro, enquanto as células do tipo N são dopadas com fósforo. Em contraste, o fósforo degrada-se menos que o boro quando exposto ao oxigênio. Além disso, a dopagem com fósforo pode adicionar elétrons livres ao wafer, aumentando assim a eficiência.
Portanto, os módulos baseados no tipo N podem atingir maior eficiência. Estima-se que a eficiência, actualmente próxima de 22,5%, aumente para cerca de 24% nos próximos 10 anos.
O problema com o processo de fabricação do tipo N é que ele ainda é relativamente caro.
Quais são as vantagens da tecnologia TOPCon?
1. Processo de fabricação
Os módulos TOPCon podem ser fabricados quase nas mesmas máquinas dos módulos tipo P, o que significa que o uso de células TOPCon não requer um grande investimento por parte dos fabricantes.
2. Maior eficiência
Segundo o instituto Fraunhofer ISE, a eficiência pode ultrapassar 25%. A eficiência teórica máxima das células PERC é de aproximadamente 24%.
3. Reduza a taxa de degradação
Em comparação com os painéis PERC, os módulos TOPCon apresentam menor queda de energia durante o primeiro ano e 30 anos de vida útil do painel fotovoltaico.
4. Coeficiente de temperatura mais baixo
As baterias TOPCon apresentam melhor resistência a cenários climáticos extremos.
5. Taxa dupla face
O coeficiente bifacial dos módulos fotovoltaicos PERC é em média de cerca de 70%, enquanto o coeficiente bifacial dos painéis TOPCon chega a 85%. Eles capturam mais energia na parte traseira do que os módulos bifaciais PERC, o que é benéfico para projetos de serviços públicos montados no solo. Eles também são mais atraentes do ponto de vista estético do que os painéis solares PERC.
6. Desempenho com pouca luz
Os módulos TOPcon são mais eficientes em condições de pouca luminosidade, prolongando a geração de energia durante o dia e melhorando o desempenho da instalação ao longo do tempo.