O que são painéis solares?

1. O que são painéis solares?

Um painel solar, também conhecido como módulo fotovoltaico (PV) ou painel fotovoltaico, é um montagem de células solares fotovoltaicas montadas em uma moldura (geralmente retangular). Os painéis solares captam a luz solar como fonte de energia radiante, que é convertida em energia elétrica na forma de eletricidade de corrente contínua (CC).

Uma coleção bem organizada de painéis solares é chamada de sistema fotovoltaico ou painel solar. Matrizes de um sistema fotovoltaico podem ser usadas para gerar energia solar eletricidade que fornece equipamentos elétricos diretamente ou realimenta energia em uma rede de corrente alternada (CA) por meio de um sistema inversor. Essa eletricidade pode então ser usado para fornecer energia a residências, edifícios e outras aplicações ou armazenado em baterias para uso posterior. Como fonte de energia renovável e sustentável, a energia solar painéis desempenham um papel importante na redução da dependência de combustíveis fósseis e ajudam reduzir as emissões de carbono.

2. A Estrutura dos Painéis Solares

Os painéis solares consistem em um grande número de células solares e utilizam energia luminosa (fótons) do Sol para gerar eletricidade através do efeito fotovoltaico. Também inclui backsheet, quadro e caixa de junção, e talvez concentrador, todos deles trabalham juntos para garantir o funcionamento normal dos painéis solares.

O que são células solares?

As células solares são dispositivos eletrônicos que convertem a luz solar em eletricidade energia pelo efeito fotovoltaico e a maioria deles são cristais cristalinos à base de wafer células de silício ou células de película fina. Além disso, alto custo, alta eficiência e células retangulares de múltiplas junções (MJ) compactadas são geralmente usadas em energia solar painéis em naves espaciais, pois oferecem a maior proporção de energia gerada por quilograma levantado para o espaço. As células geralmente são conectadas eletricamente em série, um para o outro até a tensão desejada e, em seguida, em paralelo para aumentar atual.

O que é folha traseira?

Como polímero ou combinação de polímeros com vários aditivos, a folha traseira foi projetado para fornecer uma barreira entre as células solares e o exterior ambiente. Pelo que podemos ver que a backsheet é um componente crítico no durabilidade, eficiência e longevidade de um painel solar.

O que é encapsulante?

As células solares são frequentemente revestidas com um encapsulante, que normalmente é uma camada fina camada de um material polimérico que é aplicada sobre as células solares e o folha traseira. Geralmente o polímero mais comum usado no encapsulamento de módulos solares é o acetato de etileno-vinila (EVA), que é durável o suficiente para proteger o sol células de qualquer tipo de dano e prolongando a vida útil do painel solar.

O que é moldura?

A moldura de um painel solar refere-se ao suporte estrutural que sustenta e protege as células solares, fiação e outros componentes dentro do painel. Isso é feitos de alumínio ou outros materiais leves para evitar que os painéis sejam extremos impacto climático. Ao mesmo tempo, a estrutura também fornece um meio para montagem o painel com segurança em uma superfície, como um telhado ou um rack no solo. Em Além disso, os painéis solares também utilizam estruturas metálicas compostas por componentes de estantes, suportes, formatos de refletores e calhas para melhor suportar o painel estrutura.

O que é caixa de junção?

Como gabinete elétrico usado para abrigar e proteger conexões elétricas, caixa de junção é especialmente projetada para fornecer um ambiente seguro e protegido para conexões elétricas de modo a evitar contato acidental com fios energizados e para simplificar futuras manutenções ou reparos. Normalmente, uma caixa de junção fotovoltaica é anexada na parte traseira do painel solar e funciona como sua interface de saída. Externo conexões para a maioria dos módulos fotovoltaicos usam conectores MC4 para facilitar conexões à prova de intempéries para o resto do sistema. Uma interface de alimentação USB pode também ser usado.

O que é concentrador?

Alguns módulos solares fotovoltaicos especiais incluem concentradores nos quais a luz é focada por lentes ou espelhos em células menores. Isso permite o uso de células com um alto custo por unidade de área (como arsenieto de gálio) em um ambiente econômico maneira. [carece de fontes] Concentrar a luz solar também pode aumentar a eficiência para cerca de 45%.

3.A História do Desenvolvimento dos Painéis Solares

Em 1839, a capacidade de alguns materiais de criar uma carga elétrica a partir de a exposição à luz foi observada pela primeira vez pelo físico francês Edmond Becquerel, embora esses painéis solares iniciais fossem muito ineficientes até mesmo para instalações elétricas simples dispositivos.

Na década de 1950, o Bell Labs criou a primeira energia solar de silício comercialmente viável. célula feita de silício. No entanto, a aplicação do painel solar foi limitada a um poucas áreas especializadas, como satélites espaciais, faróis e sistemas remotos locais devido ao alto custo.

Na década de 1970, o impacto da crise do petróleo e das preocupações ambientais promoveram a desenvolvimento de painéis solares mais baratos e eficientes. Depois disso, os governos e empresas privadas em todo o mundo atribuíram grande importância à pesquisa e desenvolvimento de painéis solares.

No início da década de 2000, a introdução de tarifas feed-in (FiTs) por alguns países contribuíram enormemente para o rápido crescimento da energia solar indústria. Hoje em dia, os painéis solares tornaram-se muito mais eficientes e acessíveis do que nunca, que estão sendo usados ​​não apenas em residências e áreas comerciais edifícios, mas também em projectos de infra-estruturas.

4.Os tipos de painéis solares

Existem três tipos de painéis solares disponíveis principalmente hoje: monocristalino, policristalino (também conhecido como multicristalino) e filme fino.

l Os painéis solares monocristalinos são feitos de silício de alta pureza, que é derivado de um único cristal. De todos os tipos de painéis, os painéis monocristalinos normalmente têm a maior eficiência (mais de 20%) e capacidade de energia. Isso é porque os painéis solares monocristalinos fornecem mais de 300 watts (W) de potência capacidade, alguns até excedendo 400 W. além do mais, painéis solares monocristalinos também tendem a superar os modelos policristalinos em relação ao coeficiente de temperatura – uma medida do desempenho de um painel em temperaturas quentes. Apesar destes vantagens, os painéis solares monocristalinos são provavelmente os mais caros opção, por isso são mais populares entre aqueles que têm orçamento suficiente e preferem Maximize suas economias na conta de energia elétrica, como comerciais, públicas e governamentais departamento.

l Painéis solares policristalinos ou multicristalinos são painéis solares que consistem em vários cristais de silício em uma única célula fotovoltaica. Esses painéis solares são feitos de múltiplas células fotovoltaicas. Cada célula contém cristais de silício o que o faz funcionar como um dispositivo semicondutor. Quando os fótons do a luz solar incide na junção PN (junção entre materiais do tipo N e do tipo P), ele transmite energia aos elétrons para que eles possam fluir como corrente elétrica. Em comparação com os painéis solares monocristalinos, os painéis solares policristalinos são mais ecológicos, pois não requerem modelagem e colocação individual de cada cristal e a maior parte do silício é utilizada durante a produção e mais custo eficaz 

Quando se trata de suas desvantagens, sua menor eficiência, menos o uso eficiente de espaço e o baixo desempenho em altas temperaturas podem dificultar seu futuro desenvolvimento. Com base nisso, os painéis solares multicristalinos estão disponíveis em grandes fazendas solares para aproveitar a energia do sol e fornecer eletricidade para áreas próximas, dispositivos autônomos ou com alimentação própria, como semáforos em áreas remotas, residências fora da rede, etc.

l Painéis solares de película fina são feitos depositando uma ou mais camadas finas (finas filmes ou TFs) de material fotovoltaico sobre um substrato, como vidro, plástico ou metálico. Ao fazer comparações com silício monocristalino e policristalino painéis, eles exigem menos material semicondutor no processo de fabricação embora funcionem de forma bastante semelhante sob o efeito fotovoltaico e sejam mais baratos. No entanto, eles são muito menos eficientes e têm menor capacidade de energia. Além disso, os painéis solares de película fina degradam-se mais rapidamente do que os painéis solares de silício cristalino. painéis 

Assim, eles são geralmente aplicados em escala de utilidade, uma vez que a energia solar de película fina os painéis degradam-se a um ritmo muito mais lento. E uma aplicação comum para filmes finos painéis solares é a instalação de módulos fotovoltaicos flexíveis em tetos de veículos (geralmente trailers ou ônibus) e os conveses de barcos e outras embarcações. E por causa sua vantagem de espaço, tornou-se cada vez mais popular entre aqueles que querem alcançar energia fotovoltaica integrada em edifícios.

5. As tendências de desenvolvimento de painéis solares

O mercado de painéis solares é impulsionado pelo aumento dos investimentos nas energias renováveis setor de energia, o custo decrescente dos painéis solares fotovoltaicos e as tendências favoráveis ​​emergentes regulamentações governamentais. Ambas as células de silício monocristalino e policristalino têm testemunhado alta demanda, especialmente em aplicações residenciais. Cádmio Espera-se que células de telureto e silício amorfo criem crescimento oportunidades devido ao baixo custo do material. E os preços dos módulos fotovoltaicos caíram mais rápido do que o esperado no início de 2023, à medida que a oferta de polissilício se torna mais abundante 

Entretanto, de acordo com os dados, no cenário empresarial alterado pós-COVID-19, o mercado global mercado de painéis solares estimado em US$ 50,1 bilhões no ano de 2022, é projetado para atingir um tamanho revisado de US$ 98,5 bilhões até 2030, crescendo a um CAGR de 8,8% durante o período de análise 2022-2030. Painel Solar Policristalino, um dos dos segmentos analisados ​​no relatório, deverá registrar um CAGR de 8,2% e atingir US$ 48,2 bilhões até o final do período de análise. Levando em conta o recuperação pós-pandemia contínua, o crescimento no segmento de painéis solares de película fina é reajustado para um CAGR revisado de 8,9% para o próximo período de 8 anos.

6. A análise de investimento em painéis solares

Dado que a energia solar é atualmente a segunda energia limpa mais implantada tecnologia em todo o mundo por capacidade instalada, espera-se que a energia solar fotovoltaica seja uma das fontes de energia mais baratas disponíveis até 2050, especialmente em regiões que têm excelente radiação solar, e a tendência é impulsionada por vários fatores.

l Análise do tipo de produto

O painel solar policristalino lidera o mercado com mais de 48% de valorizar a participação de mercado e espera-se capturar maior participação de mercado em período de previsão, especialmente no segmento residencial. Mas os avanços no filme fino módulos solares fotovoltaicos também impulsionarão o crescimento do mercado de painéis solares durante o próximo alguns anos. Além disso, o aumento da implantação de microrredes e o desenvolvimento de edifícios com energia zero conduzirão a uma procura considerável no mercado.

l Análise do usuário final

Por tipo de usuário final, o mercado é segmentado em residencial, comercial, segmentos industriais e outros. O segmento comercial lidera o mercado com mais de 33% de participação no mercado de valor, pois exigem uma participação significativa quantidade de energia para garantir sua sustentabilidade e funcionalidade a longo prazo. ca também ajudam a reduzir a dependência da eletricidade da rede e, ao mesmo tempo, reduzem custos e minimização da pegada de carbono. Mas como a maioria dos governos globalmente promulgaram a legislação de medição líquida juntamente com medidas significativas subsídios para instalação de sistemas solares em ambientes residenciais. Essas células são facilmente utilizados no segmento residencial devido aos seus custos mais baratos em comparação para células solares monocristalinas.

lAnálise Regional

Segundo os dados, a região Ásia-Pacífico domina o mercado de valor compartilhar. Dado que a Ásia-Pacífico é a maior região do mundo em termos de número de pessoas vivendo. A região também abriga a China, que tem uma participação significativa capacidade de fabricação de células solares policristalinas que atende à demanda da região. E a Índia também planeja estabelecer unidades de produção solar sob a produção do governo.

7. Coisas a considerar para painéis solares de alta qualidade

Ao comprar painéis solares, não só o preço e a qualidade devem ser considerados, outros fatores também devem ser mantidos em mente.

Temperatura: Painéis monocristalinos e policristalinos têm eficiência máxima entre 59°F e 95°F. Regiões com altas temperaturas durante o verão que podem fazer com que um painel solar atinja uma temperatura interna de mais de 100°F pode ver uma diminuição nos níveis de eficiência. Ao selecionar um inversor, é necessário considere a condição.

Degradação induzida pela luz (LID): LID refere-se a uma métrica de perda de desempenho que ocorre com painéis cristalinos durante as primeiras horas de luz solar exposição. Geralmente o LID tende a variar de 1% a 3% em perda de eficiência. Portanto, isso deve ser levado em consideração na escolha dos painéis solares.

Classificação de incêndio: Os códigos internacionais de construção exigem que os painéis solares correspondam às suas classificação de incêndio do telhado para garantir que os painéis não acelerem a propagação de chamas. Geralmente existem três tipos de classe. A classe A fornece mais proteção em caso de incêndio, pois as chamas não podem se espalhar por mais de um metro e oitenta. Classe B garante que a propagação das chamas não exceda 2,5 metros, e a Classe C garante que as chamas não excedam não se espalha além de 13 pés.

Condições climáticas: Por exemplo, painéis cristalinos são melhores para áreas que podem sofrer granizo forte, pois podem suportar granizo atingindo velocidades de até a 50 mph. Embora devido ao seu design fino, os painéis solares de película hin não são ideais para granizo. Um sistema solar que utiliza fixadores, módulos de aparafusamento ou um O sistema ferroviário de três estruturas é mais adequado para residências que podem sofrer furacão ou tempestade tropical.

Eficiência: A eficiência de um painel solar refere-se à quantidade de luz solar pode ser convertido em eletricidade. Um painel solar de alta eficiência produzirá mais eletricidade a partir da mesma quantidade de luz solar que um painel de menor eficiência.