Com apenas alguns centímetros quadrados de área, a célula fotovoltaica é o elemento mais importante nos painéis solares, também conhecidos como módulos fotovoltaicos. Seus lados medem entre 156 e 210 milímetros e a célula é produzida em silício, embora novos materias estão sendo utilizados nos últimos anos, como silício amorfo, telureto de cádmio ou diseleneto de cobre e índio.
Normalmente, uma célula fotovoltaica é estruturada com duas camadas, carregadas negativa e positivamente. Em seu circuito, há duas camadas formadas por dióxido de silício e alumínio, enquanto a superfície anti-reflexa é responsável por promover a absorção da luz solar.
Ao entrar em contato e absorver fótons (partículas de luz), o módulo fotovoltaico conta com um deslocamento de seus elétrons, direcionados ao circuito e, então, gerando energia. As múltiplas células voltaicas são unidas entre si por fitas metálicas, formando circuitos adequados em série e paralelos.
Módulo e célula fotovoltaica: veja diferentes modelos
Embora a célula fotovoltaica esteja bastante estabelecida, inúmeros estudos buscam aprimorar sua eficiência. Para tanto, experimenta-se com novos materias em diferentes componentes dos módulos, sendo seus modelos mais conhecidos:
- Painel solar fotovoltaico de silício monocristalino;
- Painel solar fotovoltaico de silício policristalino;
- Painéis solares de filme fino;
- Painel solar de silício amorfo (a-Si);
- Painel solar de telureto de cádmio (CdTe);
- Painéis solares de seleneto de cobre, índio e gálio (CIS /CIGS);
- Células fotovoltaicas orgânicas (OPV);
- Painel solar híbrido – HJT.
A tecnologia de heterojunção de silício amorfo e cristalino (Hetero Junction Technology – HJT) é considerada uma revolução na área, garantindo melhor desemepenho e longevidade ao módulo. O limite teórico de eficiência de uma célula de silício gira em torno de 28 e 29%, com um limite prático entre 26 e 27%. Já a célula Tandem aponta resultados de aumento da eficiência em mais de 30%.
