Tipos de células solares domésticas: Qual é a mais adequada para a sua escolha?

O preço é frequentemente um dos factores que consideramos em primeiro lugar quando escolhemos células solares domésticas. No entanto, o simples facto de nos concentrarmos no preço está longe de ser suficiente. Os diferentes tipos de células solares domésticas têm diferenças significativas em termos de desempenho, eficiência, tempo de vida e aplicabilidade. Quando escolhemos células solares para as nossas casas, temos de considerar vários aspectos de forma abrangente para encontrar a solução que melhor satisfaz as necessidades da nossa família.

À medida que a procura de energias renováveis continua a crescer, o mercado de células solares para uso doméstico está também a tornar-se cada vez mais próspero. Desde as tradicionais células solares de silício cristalino até às emergentes células solares de película fina e células solares de perovskite, passando por diferentes tipos de baterias de armazenamento, os consumidores são confrontados com inúmeras escolhas. Então, que tipo de célula solar doméstica é a mais adequada para si? Vamos explorar em profundidade as caraterísticas e as vantagens dos vários tipos de células solares domésticas, de modo a fornecer uma referência poderosa para a sua decisão.

Seguem-se os tipos mais comuns de células solares domésticas e as suas caraterísticas. Pode escolher a mais adequada de acordo com as suas próprias necessidades e situação atual:

Células solares de silício cristalino:

Células solares de silício monocristalino:

Vantagens: A mais alta eficiência de conversão. A eficiência de conversão laboratorial mais elevada pode atingir 25%, e a eficiência de conversão real em utilização é de cerca de 18% – 22%; longa vida útil, geralmente 20 – 25 anos; desempenho estável e elevada fiabilidade. A elevada eficiência de conversão fotoeléctrica das células de silício monocristalino significa que, nas mesmas condições de iluminação, pode ser gerada mais energia eléctrica, o que é adequado para uma utilização a longo prazo e para famílias com elevada procura de energia eléctrica.

Desvantagens: O custo de fabrico é relativamente elevado, o que torna o custo de investimento inicial dos painéis solares de silício monocristalino relativamente elevado. No entanto, a longo prazo, devido à sua elevada eficiência de conversão e longa vida útil, o custo global pode não ser elevado.

Células solares de silício policristalino:

Vantagens: Custo de fabrico relativamente baixo e preço mais acessível, pelo que é uma boa escolha quando o orçamento é limitado; o processo de produção é relativamente simples e fácil para a produção em grande escala. Embora a eficiência das células solares de silício policristalino seja inferior à do silício monocristalino, ainda pode satisfazer as necessidades básicas de eletricidade das famílias comuns.

Desvantagens: Eficiência de conversão ligeiramente inferior. A eficiência de conversão real em utilização é de cerca de 15%; para a mesma potência, a área dos painéis solares de silício policristalino pode ser maior e é necessário mais espaço de instalação; o seu tempo de vida é também relativamente curto, geralmente cerca de 15 a 20 anos.

Células solares de película fina:

Baterias de película fina de telureto de cádmio (CdTe):

Vantagens: Eficiência de conversão relativamente elevada, até cerca de 18,6%, e a eficiência da bateria no ambiente de laboratório pode exceder 22%; custo relativamente baixo, e com o progresso contínuo da tecnologia e a expansão da escala de produção, o custo ainda tem espaço para uma maior redução; bom desempenho com pouca luz, e ainda pode gerar uma certa quantidade de energia eléctrica em condições de luz fraca, como dias nublados ou de manhã cedo e à noite.

Desvantagens: O teor de telúrio na terra é escasso, o que pode limitar a sua produção e aplicação em grande escala; embora o teor de cádmio nas baterias de película fina seja baixo e a estabilidade seja elevada após a combinação com telúrio, existe ainda um certo risco ambiental. No entanto, este risco pode ser reduzido através de medidas razoáveis de reciclagem e tratamento.

Baterias de película fina de seleneto de cobre, índio e gálio (CIGS):

Vantagens: Têm uma eficiência de conversão relativamente elevada. O pico de eficiência em ambiente laboratorial pode atingir 22,4%; o material tem boa flexibilidade e pode ser transformado em painéis de bateria flexíveis, adequados para instalação em várias formas e superfícies, como telhados e janelas, com boa estética e ocultação.

Desvantagens: O processo de fabrico é complexo e a dificuldade técnica é elevada, o que resulta em custos de produção elevados; a estabilidade a longo prazo tem de ser melhorada e pode ocorrer degradação do desempenho em aplicações práticas.

Células solares de perovskite:

Vantagens: Alta eficiência de conversão. Atualmente, é superior a 25% e tem ainda potencial para ser melhorada; baixo custo de produção. A temperatura necessária no processo de produção é baixa e o consumo de energia é menor; pode ser preparada por processos simples, como o método da solução, e é fácil de produzir em grande escala.

Desvantagens: Fraca estabilidade a longo prazo. Em condições de longo prazo, como a irradiação de luz e as mudanças de temperatura, é provável que ocorram problemas de degradação do desempenho; ainda está na fase inicial de investigação, desenvolvimento e comercialização, a tecnologia ainda não está suficientemente madura e há relativamente poucos casos de aplicação prática.

Baterias de armazenamento:

Baterias de chumbo-ácido:

Vantagens: Tensão relativamente estável e preço barato; tecnologia madura e alta fiabilidade. Em aplicações solares anteriores, as baterias de chumbo-ácido eram o equipamento de armazenamento de energia mais utilizado, adequado para famílias sensíveis ao custo.

Desvantagens: Baixa densidade energética, grande volume e peso, e requerem um grande espaço de instalação; vida útil curta, geralmente 300 – 500 ciclos profundos, e requerem manutenção regular; há uma certa poluição para o ambiente. A eliminação dos resíduos de baterias deve obedecer a requisitos rigorosos de proteção ambiental.

Baterias de iões de lítio:

Vantagens: Alta densidade energética, tamanho pequeno, peso leve, fácil de instalar e transportar; velocidade de carregamento rápida, ciclo de vida longo, tempos de ciclo profundo podem atingir mais de 500 – 2000, e longa vida útil; baixa taxa de auto-descarga e pode manter a energia durante muito tempo.

Desvantagens: Preço relativamente elevado e grande custo de investimento inicial; requisitos rigorosos em matéria de condições de carga e descarga. É necessário equipamento de carregamento profissional e sistemas de gestão para garantir a segurança e o desempenho da bateria; se utilizada incorretamente ou se a qualidade for inferior, pode haver riscos de segurança, como incêndio ou explosão da bateria causados por sobrecarga, descarga excessiva, sobreaquecimento e outras condições.

Resumindo, se tiver orçamento suficiente e procurar obter uma elevada eficiência e uma longa vida útil, as células solares de silício monocristalino são uma boa escolha; se o orçamento for limitado, as células solares de silício policristalino podem satisfazer as necessidades básicas; se tiver requisitos em termos de espaço de instalação e estética, as células solares de película fina ou as baterias flexíveis podem ser mais adequadas; se espera ter custos mais baixos e um potencial de eficiência mais elevado no futuro, pode prestar atenção ao desenvolvimento de células solares de perovskite. Ao mesmo tempo, de acordo com as suas necessidades de armazenamento de energia e orçamento, a escolha da bateria de armazenamento adequada também é muito importante.