Introdução
Se você está considerando investir em energia solar, provavelmente já se deparou com termos como HJT, TOPCon e PERC. Mas qual dessas tecnologias realmente faz diferença para seu sistema fotovoltaico?
A escolha da passivação influencia diretamente na eficiência energética, durabilidade e custo-benefício do seu projeto. Neste artigo, vamos explorar as diferenças entre essas três tecnologias, suas vantagens e desvantagens, e ajudá-lo a determinar qual delas é a mais adequada para as suas necessidades.
O Que São Passivações?
Nos últimos anos, a indústria solar evoluiu significativamente, trazendo melhorias na eficiência e na durabilidade dos módulos fotovoltaicos. Um dos avanços mais relevantes foi o desenvolvimento de técnicas de passivação, que ajudam a reduzir perdas de energia dentro das células solares.
Diferente da classificação tradicional das células fotovoltaicas em monocristalinas, policristalinas e de filme fino, tecnologias como PERC, TOPCon e HJT são métodos adicionais de otimização, aplicados sobre as células de silício para aumentar sua eficiência e estabilidade ao longo do tempo.
- PERC (Passivated Emitter and Rear Cell) → Introduz uma camada reflexiva na parte traseira da célula, melhorando a captação da luz.
- TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) → Reduz as perdas elétricas com uma camada ultrafina de óxido passivado.
- HJT (Heterojunction Technology) → Combina silício cristalino e amorfo para minimizar a recombinação de elétrons.
Essas tecnologias não substituem a distinção entre células monocristalinas e policristalinas, mas complementam seu desempenho.
Comparação das Tecnologias
Característica PERC TOPCon HJT
Eficiência (%) 20-22% 22-24% >24%
Desempenho Térmico Médio Bom Excelente
Degradação no 1º Ano (LID) 2-3% 0,5-1% <0,5%
Custo de Produção Baixo Médio Alto
Complexidade de Fabricação Baixa Média Alta
LCOE Médio Baixo Muito Baixo
Aplicação Ideal Residencial/Comercial Comercial/Industrial Usinas Solares
1) Células PERC: Eficiência e Custo-Benefício
A tecnologia PERC adiciona uma camada de passivação na parte traseira da célula solar, reduzindo a recombinação de elétrons e aumentando a eficiência.
Vantagens:
- Eficiência: alcança entre 20% e 22%.
- Custo de Produção: relativamente baixo, tornando-se uma opção econômica.
- Desempenho em Baixa Luminosidade: boa performance mesmo em dias nublados.
Desvantagens:
- Degradação Induzida pela Luz (LID): perda de eficiência de aproximadamente 2% a 3% no primeiro ano.
- Menor Estabilidade Térmica: desempenho pode ser afetado em altas temperaturas.
2) Células TOPCon: Eficiência Superior e Estabilidade
A tecnologia TOPCon aprimora o design PERC ao adicionar uma camada ultrafina de óxido de silício, melhorando a passivação e reduzindo as perdas elétricas.
Vantagens:
- Eficiência: varia entre 22% e 24%.
- Estabilidade Térmica: melhor desempenho em altas temperaturas.
- Menor Sensibilidade ao LID: degradação inicial de cerca de 0,5% a 1%.
Desvantagens:
- Custo de Produção: mais elevado que o PERC.
- Complexidade de Fabricação: requer processos mais sofisticados.
3) Células HJT: Máxima Eficiência e Longevidade
A tecnologia HJT (Heterojunction Technology) combina camadas de silício cristalino e amorfo, resultando em células com alta eficiência e baixa degradação.
Vantagens:
- Eficiência: superior a 24%.
- Desempenho Térmico: excelente estabilidade em altas temperaturas.
- Resistência ao LID: degradação mínima no primeiro ano.
Desvantagens:
- Custo de Produção: significativamente mais alto.
- Disponibilidade: ainda limitada no mercado.
Análises Gráficas
1) Perda de Eficiência ao Longo do Tempo
2) Impacto da Temperatura na Potência dos Módulos
Perda de Potência a 40°C:
- PERC (-0,35%/C°): perde ~26,3W.
- TOPCon (-0,30%/C°): perde ~22,5W.
- HJT (-0,26%/C°): perde ~19,5W.
Diferenças Visuais Perceptivas
Embora as tecnologias PERC, TOPCon e HJT sejam diferenciadas principalmente por suas características técnicas e desempenho, algumas diferenças visuais podem ser notadas.
- PERC: Normalmente apresenta uma coloração azul mais uniforme, característica das células monocristalinas, mas com reflexos devido à camada passivada na parte traseira.
- TOPCon: Pode ter uma aparência semelhante ao PERC, mas com uma leve tonalidade mais escura, resultado das mudanças na estrutura da passivação.
- HJT: Frequentemente possui uma coloração mais escura e uniforme, quase preta, devido à combinação de silício amorfo e cristalino. Além disso, módulos HJT frequentemente utilizam a tecnologia zero BB (Busbarless), eliminando as barrinhas condutoras na parte frontal da célula, o que resulta em um design mais limpo e melhora a captação da luz solar.
Essas diferenças podem ser percebidas principalmente sob diferentes condições de iluminação e ângulos de visão. Embora não afetem diretamente a eficiência elétrica, podem ser um fator de escolha em aplicações estéticas, como fachadas solares.
Conclusão: Qual Tecnologia Escolher?
A escolha entre PERC, TOPCon e HJT depende das suas prioridades e orçamento.
- Se o foco for custo inicial baixo, os módulos PERC ainda são uma escolha viável para projetos residenciais e comerciais de menor escala. No entanto, é importante considerar sua maior degradação ao longo do tempo.
- Se o objetivo for um equilíbrio entre custo e eficiência, o TOPCon surge como uma alternativa intermediária, oferecendo menor degradação e maior estabilidade térmica do que o PERC, sem um custo inicial tão elevado quanto o HJT.
- Se a prioridade for máxima eficiência e durabilidade, os módulos HJT são a melhor opção. Sua menor degradação e desempenho superior a longo prazo fazem com que, apesar do custo inicial mais alto, apresentem maior rentabilidade ao longo da vida útil.
Cada tecnologia tem seu espaço no mercado e pode atender a diferentes perfis de consumidores e aplicações. Avaliar fatores como condições climáticas, disponibilidade no mercado e retorno sobre investimento ajudará a tomar a melhor decisão para seu projeto fotovoltaico.
Independentemente da escolha, é essencial analisar não apenas o custo inicial, mas o retorno ao longo da vida útil do sistema. Um projeto bem planejado leva em conta a eficiência, a degradação e o impacto das condições climáticas, garantindo o melhor aproveitamento da tecnologia escolhida.