O setor de energia solar está em constante desenvolvimento, pois os muitos benefícios que essa solução oferece estão se tornando cada vez mais conhecidos. Com o aumento da demanda, o mercado precisa se manter atualizado e oferecer tecnologias de ponta

Uma dessas tecnologias é a Half Cell, que tem uma série de diferenças e vantagens quando comparada às demais. É sobre ela que se trata esse artigo. Confira a seguir porque a Half Cell é tão promissora no setor de energia solar

O que é a tecnologia Half Cell?

Tratam-se de placas solares com as células fotovoltaicas cortadas ao meio, um método que diminui pela metade a disponibilidade ou quantidade de células nas placas solares. Assim, a instalação do número de painéis se torna menor e, com isso, há também uma redução no tempo de retorno sobre o investimento.  

Assim como qualquer outro tipo de sistema elétrico ou eletrônico, os módulos fotovoltaicos também podem apresentar perdas de energia durante sua operação ou conversão. Essas perdas comumente acontecem devido a resistividade dos componentes, perdas por calor (em decorrência do efeito Joule) e demais fatores envolvidos na construção dos itens que compõem o sistema. 


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Half Cell
Half Cell

Foi pensando nessas perdas que o sistema Half Cell foi desenvolvido, visando reduzir as perdas na conversão de energia e fornecer o máximo de potência possível. Ao explorar essa tecnologia, é possível ter menos perdas das células energéticas do que os modelos convencionais de captação de energia solar. 

Originalmente, as células fotovoltaicas possuem um formato redondo/circular, e a forma mais fácil de aplicá-las é por meio de uma seção quadrada. A tecnologia Half Cell (ou meia célula) vai mais além e traz outra proposta, com a fabricação de células cortadas ao meio.

Após a fabricação convencional para obter uma seção quadrada, é realizado mais um processo de corte, por meio de uma tecnologia chamada TLS (Thermal Laser Separation), com o objetivo de dividir as células ao meio. Esse procedimento é feito sem causar nenhum dano físico ou mecânico ao sistema. 

Esse processo foi o responsável por dar início ao painéis solares compostos por 144 células, uma alternativa interessante aos convencionais, que tradicionalmente possuem 72 células. Por conta da subdivisão que é realizada de modo a obter células no formato retangular, dá-se o nome de Half Cell. 

Mas será que isso significa alguma diferença com relação ao sombreamento nas placas solares? É o que veremos no tópico a seguir.

Que diferença faz no sombreamento?

A tecnologia Half Cell tem muitas diferenças quando comparada com as demais utilizadas nos processos de fabricação das células fotovoltaicas. Inclusive, oferece diversos benefícios, como uma maior tolerância ao sombreamento. 

Nesse modelo, há maior divisão das células em número de grupos, possibilitando a formação das chamadas sombras parciais. Assim como as células que os compõem, os módulos solares também se subdividem em duas partes. São aplicados três diodos de bypass no centro do módulo, dividindo-o em dois circuitos elétricos distintos, que trabalham de maneira independente entre si. 

Isso faz com que todo e qualquer efeito causado pelas sombras ou pontos quentes/hot spots (fenômeno causado em decorrência das correntes reversas no sistema) afetem apenas metade do módulo, não interferindo na outra metade.

As placas são cortadas ao meio sem danificar o sistema
As placas são cortadas ao meio sem danificar o sistema.

Nesses casos, o painel não terá perda de potência completa, diferente do que acontece com o módulo padrão nessas mesmas condições. Por isso são chamadas de sombras parciais, o que oferece maior flexibilidade para a instalação das placas solares, já que o módulo solar terá mais possibilidades de espaço para seu posicionamento diante da luz do sol.

O uso dessa tecnologia faz com que a eficiência de geração seja a máxima possível, pois apenas a metade sombreada sofre com os seus efeitos. No caso dos módulos convencionais, os problemas de sombreamento normalmente acabam deixando todo o painel inoperante

As células cortadas ao meio também são mais eficientes em casos de micro crack. Esse é o nome que se dá àquelas microfissuras invisíveis a olho nu, que são geralmente ocasionadas por intensas pressões exercidas sobre os painéis solares durante seu transporte ou devido à acomodação inadequada.

No caso da Half Cell, as microfissuras não comprometem uma área tão grande como é o que acontece nos sistemas convencionais. Isso faz com que a eficiência e também a vida útil do módulo sejam maiores. 

Essa questão, por si só, já seria o suficiente para comprovar o avanço das células cortadas ao meio em relação às convencionais, uma vez que o sombreamento nas placas solares é um dos principais aspectos a serem observados. Mas essa não é a única diferença dos módulos Half Cell em comparação aos demais. Confira a seguir outros aspectos que são beneficiados com o uso dessa tecnologia. 

Outras vantagens dos módulos Half Cell

Há diversas diferenças que podem ser pontuadas quanto à tecnologia Half Cell. A redução das células das placas solares aumenta a potência de saída de um módulo, conferindo um aumento de 5 a 8 W em relação aos painéis tradicionais.

Esse tipo de vantagem faz com que muitas empresas que investem em energia solar migrem para o Half Cell, o que impacta de maneira positiva o mercado de energia solar por meio do incentivo às estratégias inovadoras. 

Esse método também possibilita ao consumidor instalar menos painéis, já que há menor perda de energia. Esse tipo de módulo não precisa das fitas que interligam as células para garantir seu funcionamento, que são responsáveis por perdas significativas de energia.

Sendo assim, há uma grande economia de energia para consumidores que optam pela adoção das células cortadas ao meio.  

Como demandam apenas metade da matéria-prima necessária para a construção de placas solares, os modelos Half Cell resultam na diminuição do custo do investimento para o comprador.

A estrutura das placas solares apresenta adaptações significativas nesse modelo, pois suas células sofrem menos estresse mecânico e são menos suscetíveis à microfissuras, como vimos anteriormente, o que é muito importante para prolongar sua vida útil.

Diferentemente do modelo tradicional, esse tipo conta com múltiplas caixas de junção para acomodação dos diodos, que oferecem maior controle da temperatura do sistema. Versões mais antigas contam com apenas uma caixa de junção, por isso são 15º a 20º mais quentes do que os modelos Half Cell.

Os modelos half cell são compactos e econômicos, além de inteligentes
Os modelos half cell são compactos e econômicos, além de inteligentes.

A queda da temperatura do sistema de geração de energia solar desses módulos também resulta na diminuição dos gastos energéticos. 

Esse tipo de célula tem a capacidade de produzir metade da geração de corrente de energia elétrica de uma célula tradicional. Isso significa que sua resistência elétrica é maior, o que também leva à geração de energia de forma mais eficiente. 

Ao reunir custos mais acessíveis e mecanismos tecnológicos de ponta, a tecnologia Half Cell proporciona o aumento da potência na geração de energia e, consequentemente, melhor aproveitamento da fonte de energia solar. Sendo assim, pode-se dizer que seu custo-benefício é superior às tecnologias convencionais. 

Essa inovação representa uma ótima oportunidade para quem deseja investir em energia solar com custos reduzidos e garantindo a geração de energia com o melhor desempenho possível

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