Índice
1.Introdução
2. O que é a célula solar TOPCon
3. Como é que a célula solar TOPCon está estruturada
4. As vantagens do painel solar TOPCon
5. Análise de dados reais: Painel Solar TOPCon vs Painel Solar PERC
6. Conclusão
Introdução
No mundo atual, encontramo-nos num período crucial de transição das fontes de energia tradicionais para as energias limpas. A energia solar, como uma das fontes de energia limpa mais promissoras, tem atraído a atenção e o investimento a nível mundial. No entanto, com o contínuo avanço e diversificação da tecnologia solar, a seleção dos painéis solares mais adequados tornou-se cada vez mais importante. Hoje, centramo-nos numa tecnologia solar muito aguardada: o painel solar TOPCon. Com o seu excelente desempenho e relação custo-eficácia, o painel solar TOPCon está a tornar-se a escolha sensata para quem procura uma boa relação custo-eficácia. Neste artigo, analisamos as vantagens do painel solar TOPCon, apresentando-lhe razões concretas pelas quais é a escolha mais económica.
O que é a célula solar TOPCon?
A célula TOPCon pertence à categoria das células solares do tipo n. Uma célula do tipo n é fabricada utilizando um material semicondutor dopado com fósforo, conferindo uma carga negativa ao material. Em comparação com as células do tipo p, esta variante oferece inúmeras vantagens, tais como uma maior eficiência e um desempenho superior em condições de pouca luz.
Como é que a TOPCon Solar Cell está estruturada?
Os componentes típicos da célula solar TOPCon incluem:
Revestimento antirreflexo: Aplicado na parte frontal dos módulos fotovoltaicos para minimizar as perdas de luz devido à reflexão e maximizar a produção de energia.
Contactos frontais: Uma fina camada de material condutor diretamente sobre o revestimento antirreflexo, como prata ou alumínio. Esta camada serve de elétrodo de contacto positivo, permitindo que a corrente flua para fora do módulo.
Camada dopada com N: Colocada por baixo do contacto frontal, composta por silício e fósforo.
Camada dopada com P: Composta por silício e boro, a luz solar pode extrair electrões individuais destas camadas de silício, gerando eletricidade.
Camada de óxido: Esta camada é a caraterística principal da célula TOPCon, bloqueando os canais para os portadores de carga. No entanto, devido ao efeito de tunelamento, a corrente pode ultrapassar a barreira.
Contactos posteriores: Outro contacto condutor na parte de trás do silício multicristalino, utilizado para recolher a corrente e exportá-la do módulo. Este contacto traseiro serve como elétrodo negativo.
As vantagens do painel solar TOPCon
1. alta eficiência e estabilidade de desempenho
O painel solar TOPCon utiliza uma tecnologia bifacial avançada, que combina as vantagens das células de silício do tipo N, resultando numa maior eficiência de conversão fotovoltaica e numa excelente estabilidade de desempenho. Os painéis solares tradicionais de face única só podem absorver a luz solar de um lado, enquanto o painel TOPCon com tecnologia bifacial também pode receber luz dispersa e reflectida do ambiente na parte de trás, aumentando a eficiência da utilização da luz. Por conseguinte, nas mesmas condições de iluminação, os painéis TOPCon podem produzir mais eletricidade. Em condições de sombreamento por objectos estranhos, o painel TOPCon incorre em baixos riscos de danos e de pontos quentes. A estrutura bifacial de vidro duplo proporciona uma melhor proteção dos componentes internos das células, reduzindo a poluição e os danos causados por factores ambientais externos, como o pó e a chuva, prolongando assim a vida útil dos painéis e garantindo uma produção de energia estável durante uma utilização a longo prazo.
2.Alta taxa bifacial
Devido à adoção de uma estrutura celular bifacial e de um design de heterojunção, a célula solar TOPCon atinge uma taxa bifacial de até 85%. Ao introduzir estruturas celulares eficientes em ambos os lados da célula solar, a eficiência da absorção de luz e da transferência de carga é maximizada, aumentando assim a produção de energia de todo o sistema fotovoltaico. Esta caraterística torna o painel TOPCon altamente aplicável em aplicações práticas, especialmente adequado para cenários em que é necessária uma produção máxima de energia num espaço limitado, como é o caso dos sistemas solares em telhados.
3.Forte adaptabilidade ambiental
As células TOPCon apresentam um baixo coeficiente de temperatura, garantindo uma produção de energia estável mesmo em climas de alta temperatura. Esta resistência reduz os efeitos adversos do calor no desempenho do sistema. Com capacidade de absorção da luz solar tanto na frente como no verso, os painéis solares TOPCon mantêm uma produção elevada mesmo em condições de pouca luz, melhorando o desempenho global do sistema. A sua adaptabilidade ambiental permite uma utilização versátil em cenários alargados.
4.Características da degradação induzida pela luz (LID)
Graças ao elevado teor de fósforo e à presença mínima de boro nas células TOPCon de tipo N, as suas características únicas atenuam o impacto dos pares boro-oxigénio, praticamente erradicando o fenómeno da degradação induzida pela luz (LID) sob iluminação. Consequentemente, os painéis solares TOPCon mantêm um desempenho estável durante uma utilização prolongada, não sendo afectados pela degradação devida à iluminação. Esta caraterística de baixa LID torna os painéis TOPCon uma solução solar fiável e duradoura, especialmente adequada para aplicações que exigem um desempenho consistente a longo prazo.
Análise de dados reais: Painel Solar TOPCon vs Painel Solar PERC
O painel solar TOPCon tem uma eficiência mais elevada do que o painel solar PREC:
As células solares TOPCon têm geralmente uma eficiência de conversão mais elevada do que as células PREC. Por exemplo, a eficiência máxima dos painéis PREC da MaySun Solar varia entre 21,0% e 22,5%, e a eficiência máxima dos painéis TOPCon varia entre 22,28% e 22,64%, o que é geralmente superior à dos painéis PREC.
O painel solar TOPCon funciona de forma mais estável do que o painel solar PREC:
A célula solar PERC tem uma taxa de decaimento de energia de 2% no primeiro ano e, após 25 anos, a capacidade de geração de energia é de 84,95% da capacidade original. Em contrapartida, as células solares TOPCon, devido à utilização de células do tipo N, têm uma taxa de decaimento de energia de apenas 1,5% no primeiro ano e, após 25 anos, a capacidade de produção de energia pode ainda ser mantida em 88,9% da capacidade original, o que torna o desempenho extremamente estável.
Os módulos que utilizam células do tipo N são mais capazes de gerar eletricidade em condições de pouca luz, como de manhã, à noite e em dias nublados. A célula TOPCon é cerca de 0,5-1,0% superior à célula PERC em termos de produção de eletricidade por watt devido ao excelente desempenho em condições de pouca luz.
O painel solar TOPCon tem uma taxa bifacial mais elevada do que o painel solar PERC:
A taxa bifacial da célula solar PERC é de 70%, enquanto a taxa bifacial da célula TOPCon atinge 85%, o que representa uma melhoria significativa em relação à célula solar PERC. Como já foi referido, uma taxa bifacial elevada pode maximizar a taxa de conversão da energia luminosa e melhorar a produção de energia de todo o sistema fotovoltaico.
*Os dados apresentados na figura provêm de dados de teste reais da Maysun Solar.
O desempenho global do painel solar TOPCon é melhor do que o do painel solar PERC:
Os dados da figura mostram que o painel TOPCon da Maysun Solar tem um desempenho superior ao do painel PERC nas mesmas condições. Especificamente, é o seguinte:
A partir dos dados, um ano depois, o desempenho do painel solar PERC diminui 2%, com uma diminuição média de energia de 0,45% após o primeiro ano. Em contrapartida, o desempenho do painel solar TOPCon diminui apenas 1,5%, com uma diminuição média da potência de 0,4% após o primeiro ano. O painel TOPCon tem um coeficiente de temperatura de -0,32%/°C, enquanto o PERC tem um coeficiente de temperatura de -0,35%/°C. Isto indica que, para as mesmas condições, cada aumento de um grau Celsius na temperatura resulta numa perda de energia de 0,35% para o painel solar PERC, enquanto o painel solar TOPCon regista apenas uma perda de energia de 0,32%. Os dados acima ilustram que, em comparação com o painel solar PERC, o painel solar TOPCon apresenta um desempenho mais estável e eficiente ao longo do tempo e em condições ambientais variáveis.
Conclusão
No mercado atual da energia solar, enfrentamos uma decisão importante: como equilibrar a eficiência, a estabilidade e o custo para satisfazer a procura de energia limpa. A este respeito, o painel solar TOPCon oferece uma resposta. A sua elevada eficiência, estabilidade, baixo custo e adaptabilidade ambiental fazem dele uma tecnologia muito aguardada no mercado dos painéis solares. É uma estrela em ascensão no domínio dos painéis solares, com enormes perspectivas de desenvolvimento. Ao escolher o painel solar TOPCon, podemos não só obter uma maior produção de energia e um retorno do investimento a longo prazo, mas também contribuir positivamente para a proteção do ambiente e o desenvolvimento sustentável. Por conseguinte, o painel solar TOPCon é, sem dúvida, uma escolha sensata para quem procura uma boa relação custo-eficácia, merecendo uma aplicação e promoção generalizadas. Os produtos TOPCon da Maysun Solar possuem todas estas vantagens. Se estiver interessado, não hesite em contactar-nos!
Referência:
Kelly Pickerel(2022) "What is TOPCon solar panel technology?", 1 de abril. https://www.solarpowerworldonline.com/2022/04/what-is-topcon-solar-panel-technology/.
Admin(2023) "TOPCON SOLAR CELLS VS MONO PERC SOLAR CELLS: A COMPARATIVE ANALYSIS" 14 de outubro.https://www.novergysolar.com/topcon-vs-perc-vs-hjt-solar-cells/.
Anna Vöpel(2023) "TOPCon-Solarzellen: Aufbau, Funktion, Nachteile, Preis", 11 de julho https://gruenes.haus/topcon-solarzellen/.
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