À medida que os painéis solares convencionais de silício cristalino se aproximam do seu limite teórico de eficiência, uma opção anteriormente desprezada pelos seus custos de instalação tem vindo a ganhar popularidade: os painéis solares bifaciais. A razão: os modelos mais recentes com tecnologia HJT podem pagar-se mais rapidamente.
Para que são utilizados os painéis solares bifaciais? Ao contrário dos painéis solares convencionais, que captam luz apenas de um lado, os painéis bifaciais podem captar luz de ambos os lados. Isso significa que eles são capazes de absorver a luz refletida em superfícies próximas, além da luz solar direta.
Distinguem-se três tipos, dependendo do material da segunda face: vidro/vidro, vidro/folha transparente e vidro/folha opaca. O primeiro é o modelo mais eficiente e robusto, mas também o mais caro e pesado, que até agora tinha diminuído o seu interesse.
O mais recente salto tecnológico em tecnologia bifacial. Os módulos bifaciais mais recentes utilizam tecnologia de heterojunção (HJT) de dois materiais semicondutores diferentes: silício cristalino e silício amorfo. Esta forma avançada de célula fotovoltaica envolve a deposição de uma camada de silício amorfo em cada lado de uma célula de silício cristalino para criar uma heterojunção.
O silício amorfo tem um bandgap mais amplo, permitindo capturar com eficiência fótons de alta energia, enquanto o silício cristalino cuida dos fótons de baixa energia. A heterojunção de ambos consegue uma absorção de luz mais eficaz e reduz as perdas de eficiência devido à recombinação eletrônica.
Uma invenção dos anos 80. Os painéis HJT foram inicialmente desenvolvidos pela empresa japonesa Sanyo (agora propriedade da Panasonic) na década de 1980. Desde então, vários fabricantes adotaram e melhoraram esta tecnologia para trazê-la para a produção comercial e reduzir a dependência da indústria fotovoltaica de materiais como a prata.
Em 2020, o fabricante italiano 3Sun EGP demonstrou que os módulos solares de heterojunção bifacial poderiam atingir e exceder 24,5% de eficiência. Os painéis mais recentes de empresas como a chinesa Maysun utilizam vidro forte de dupla face e células de 210 mm capazes de converter 25% de energia. E algoritmos como o da Soltec aumentam a captura de luz calculando o ângulo perfeito considerando a radiação de ambos os lados do módulo.
Módulos mais duráveis. Nos módulos de última geração, a célula HJT possui uma estrutura frontal e traseira simétrica que aumenta em 30% a produção de energia da parte traseira, o que leva a uma amortização mais rápida dos maiores custos de instalação, típicos dos painéis bifaciais.
Os novos módulos HJT de dupla face também sofrem menos degradação ao longo do tempo e são menos sensíveis a altas temperaturas do que os painéis solares tradicionais, permitindo aos fabricantes oferecer garantias de várias décadas.
Em que casos eles são úteis? Painéis solares bifaciais de nova geração podem ser úteis em regiões de alta latitude, onde o ângulo da luz solar é baixo, para capturar a luz refletida na neve e outras superfícies. Também em áreas com alta refletividade do solo, como a areia do deserto ou o telhado branco de uma fábrica ou de um edifício comercial suficientemente grande.
Seguindo essa mesma lógica, os painéis bifaciais podem ser utilizados na agricultura, em lavouras que possam se beneficiar da luz solar que passa pelo vidro. Também em grandes massas de água, aproveitando a luz refletida e ajudando a protegê-las do aumento da temperatura.
É verdade que os painéis bifaciais são comercializados como uma alternativa aos toldos e pérgolas para proporcionar sombra, mas nas suas versões mais eficientes fazem mais sentido para uso público em instalações verticais, como marquises, pontes, fachadas e barreiras acústicas em ambos os lados de a estrada.
Imagem | Soltec
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