Na busca interminável por maior eficiência dos painéis solares, os engenheiros estão testando diferentes maneiras de fazer com que as células fotovoltaicas convertam o máximo de energia solar em tanta eletricidade quanto possível.
Uma das tecnologias mais importantes e maduras para isso é através de algo chamado PERC, que significa “Emissor Passivated e Contato Traseiro”, e também é às vezes chamado de “Emissor Passivated e Célula Traseira”.
A maioria das pessoas não precisa se preocupar com perc, mas o que é importante saber é que está se tornando uma das maneiras mais populares de fazer células solares. É uma maneira simples e econômica de produzir mais energia com a mesma quantidade de espaço.
Se você tem uma cotação de um instalador solar e está hesitando entre diferentes painéis solares e preços, você pode estar interessado em saber como painéis solares PERC de alta eficiência se comparam a outras variedades de painéis solares.
O que são células solares PERC?
PERC é uma tecnologia usada para melhorar a eficiência das células solares capturando o maior número possível de fótons adicionais sem alterar fundamentalmente o funcionamento de uma célula solar.
Em células solares de silício cristalinas comuns, a eletricidade é produzida quando fótons colidem com uma camada de silício, liberando elétrons que são então direcionados para fluir ao longo de um fio.
Em geral, as modernas células solares de silício monocristalino podem converter entre 19 e 20% dos fótons de entrada em eletricidade, mas alguns fótons passam pelo material de silício sem elétrons excitantes.
Quando essas células são incorporadas em um módulo solar, os fótons não qualificados podem colidir com a camada traseira de alumínio e se tornar calor, reduzindo a eficiência da célula.
Outros fótons excitam elétrons que acabam se recombinando sem passar pelos fios celulares, o que significa que eles não geram eletricidade.
Para fazer uma célula solar PERC, o fabricante pega células convencionais de silício monocristalino e adiciona uma camada passivante a elas na parte traseira que foi projetada para refletir os fótons através da camada de silício.
As células são então micrograted com produtos químicos ou um laser para passar por esta camada adicionada para que os contatos subsequentes possam alcançá-lo. Além desta camada, uma camada dielétrica é adicionada para isolar a célula solar.
Quando incorporadas em um módulo solar, essas camadas passivantes e revestimento impedem que os elétrons atinjam o contato subsequente no qual as células são colocadas.
A tecnologia de células PERC faz com que o silício capture mais fótons, o que significa que cada célula produz um pouco mais de eletricidade do que produziria sem as camadas PERC.
O rendimento máximo das células PERC é de aproximadamente 23%, em comparação com o máximo de 21% das células convencionais de silício monocristalino.
Vantagens e desvantagens da tecnologia PERC
A tecnologia PERC não é uma tecnologia nova, como foi inventada em 1983 pelo cientista australiano Martin Green e sua equipe na Universidade de Nova Gales do Sul.
Mas módulos fotovoltaicos disponíveis comercialmente construídos com tecnologia de células solares PERC são relativamente novos porque os cientistas tiveram que resolver alguns problemas antes de trazer a tecnologia ao mercado.
Vantagens
Como descrito acima, a tecnologia PERC reflete fótons em camadas de silício, o que faz com que a célula produza mais energia e previne a recombinação de elétrons. Essas duas vantagens se traduzem em um aumento na eficiência de conversão de energia e uma diminuição do calor nos módulos solares.
Eles também garantem que as células funcionem melhor em baixa luz, pois produzem tensão significativa em menos luz do que as células solares convencionais.
As células solares PERC são relativamente fáceis de fabricar porque os fabricantes podem usar quase todos os mesmos equipamentos e materiais que usam para tornar as células solares menos eficientes.
A tecnologia PERC pode ser adicionada tanto às células solares monocristastallinas quanto policristalinos, e também funciona bem em módulos bifaciais.
Esta fábrica levou a um aumento acentuado na produção de células PERC desde 2010 e, de acordo com o grupo alemão de engenharia mecânica VDMA, o mono PERC e tecnologias similares agora representam mais de 60% do mercado global de células fotovoltaicas.
Inconveniência
As desvantagens das células solares PERC foram amplamente resolvidas nos últimos anos, mas é importante ressaltar por que o PERC não se tornou moda nos anos 80, quando foi inventado.
A principal preocupação dessa tecnologia é um problema chamado degradação induzida pela luz (LID), que ocorre em todas as células solares de silício, mas pode ser especialmente pronunciada em células PERC.
A LID ocorre quando o boro da camada positiva de silício e mistura de oxigênio, e geralmente causa uma pequena e imediata redução da capacidade de geração de energia.
Esse problema pode ser pior em células PERC, que geralmente têm boro extra, mas todas as empresas que produzem e usam células PERC criaram maneiras de combatê-lo.
Outro tipo de problema que pode ocorrer em todas as células solares de silício é chamado de Degradação Potencial Induzida (PID), que pode ocorrer quando há uma diferença de energia potencial entre as células e materiais de um módulo solar e o solo.
É muito complicado, mas há um padrão internacional para a construção de módulos que os fabricantes podem seguir, e todos os fabricantes que são conhecidos implementaram suas próprias medidas contra o PID.
É melhor escolher um fabricante de módulos solares de alta qualidade e ler os passos necessários para mitigar o PID e o LID.
Alternativas à tecnologia PERC
O PERC é uma das formas mais fáceis e econômicas que foram desenvolvidas para melhorar a eficiência e o desempenho das células solares.
Como já mencionamos, a tecnologia tem suas desvantagens, e superá-las não é uma questão trivial. Além disso, o PERC é uma tecnologia relativamente madura e não pode ser usado para aumentar a eficiência muito mais do que as células high-end existentes.
É por isso que muitos fabricantes de energia solar usam alternativas ao PERC, cada um com suas próprias vantagens e desvantagens.
Existem outras tecnologias atualmente utilizadas para aumentar a eficiência das células solares: contato passivo de óxido de túnel (TOPCon), heterojunção (HJT) e perovskites.
Se você está procurando por orçamentos de energia solar, você provavelmente terá pelo menos um que inclui painéis solares PERC.
Como já discutimos antes, esses painéis são provavelmente mais eficientes do que os painéis solares tradicionais, o que significa que eles produzirão mais eletricidade na mesma superfície.
Se você tem pouco espaço e precisa aproveitar ao máximo para gerar energia, os modernos painéis solares PERC de um fabricante de garantia certamente será uma de suas melhores opções.
