Efeito LID das células fotovoltaicas: o que é e como ele atua

Efeito LID das células fotovoltaicas

Você sabe o que é o efeito LID das células fotovoltaicas e como ele atua e impacta nas placas solares? No post de hoje vamos apresentar uma série de detalhes fundamentais sobre esse tipo de assunto. 

Para grande parte da população, a instalação de painéis fotovoltaicos é uma questão fortemente relacionada à sustentabilidade do meio ambiente, principalmente em razão dos benefícios em relação à redução da emissão dos gases responsáveis pelo efeito estufa. 

Por outro lado, as questões financeiras também têm um peso importante, afinal por meio das células fotovoltaicas é possível reduzir consideravelmente as despesas com energia elétrica. Ademais, as placas solares têm preço bastante acessível, contrariando o que muitas pessoas imaginam.

Contudo, embora apresentem duração média superior a 20 anos, conforme destacado pela maioria dos fabricantes, é preciso estar atento a alguns aspectos fundamentais, como o efeito LID das células fotovoltaicas.

Para saber mais, continue a leitura e tire suas dúvidas!

Afinal, o que é o efeito LID e quais as suas características?

O efeito LID é uma degradação provocada pela luz que pode minimizar a eficiência das células em função da sua exposição nas primeiras horas de sol, afetando particularmente os módulos de alta eficiência. De modo geral, esse tipo de fenômeno pode ser causado por diferentes razões, conforme veremos mais abaixo.

Normalmente, o efeito LID é mais facilmente percebido em células solares produzidas a partir de silício amorfo hidrogenado, tendo em vista que esse tipo de silício não cristalino absorve melhor a luz, gerando uma resposta mais eficiente do que em outros tipos de células de material cristalino, por exemplo.

Por outro lado, a exposição à luz solar gera importantes alterações na estrutura do silício amorfo, em razão da degradação provocada pelo efeito chamado de Staebler-Wronski. Na prática, a eficiência das células solares passa a reduzir entre 15 e 20% no curto prazo, já nas primeiras horas de exposição à luz.

O que causa esse tipo de degradação?

Para entender melhor esta questão, é preciso deixar claro que a degradação de células fotovoltaicas cristalinas ainda tem sido pauta para o estudo de muitos especialistas. Contudo, entende-se que a degradação causada pelo efeito LID tem origem na contaminação entre o oxigênio presente nas placas solares que também contêm boro.

Porém, de acordo com alguns estudos recentes, o efeito LID das células fotovoltaicas pode ser observado mesmo naquelas fabricadas com materiais utilizados em substituição ao boro, como o gálio, por exemplo. Ademais, existem indícios de que outros eventos que não estão diretamente relacionados à contaminação com oxigênio possam também ser co-autores das degradações de LID.

Como o efeito LID das células fotovoltaicas afeta as instalações?

O efeito LID que tem sua degradação relacionada ao boro e oxigênio nos módulos cristalinos se trata de um fenômeno de curta duração, já que ele normalmente acontece entre as primeiras horas do dia em que o painel fica exposto à luz solar. Dessa forma, é possível medir o efeito, reduzindo sua influência sobre a eficiência no módulo fotovoltaico.

Normalmente a potência do módulo fotovoltaico é a potência resultante, considerando o efeito LID sobre ela. Contudo, o próprio módulo já informa ao consumidor os valores exatos, não sendo, portanto, o consumidor prejudicado pela falta de potência. Nesse sentido, a principal consequência em relação ao efeito LID passa diretamente pelo mercado de fabricação de painéis solares, tendo em vista que sem este fenômeno seria possível produzir módulos com maior eficiência.

Qual a vida útil dos painéis solares?

Os painéis solares são produtos de extrema qualidade, tendo em vista que são desenvolvidos com o intuito de durar muitos anos, apresentando uma eficiência semelhante ao início da sua vida útil durante todo o período em uso, sobretudo quando observadas as melhores práticas na manipulação desse tipo de equipamento.

Os módulos fotovoltaicos comercializados no Brasil, por exemplo, passam por rigorosos processos de certificação, contendo o selo de laboratórios e órgãos regulamentadores tanto nacionais quanto internacionais. Sendo assim, eles são certificados de acordo com o Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (INMETRO), já que têm seus moldes estabelecidos na Portaria 004/2011 que, por sua vez, baseia-se nas diretrizes da norma internacional IEC 61215.

Todo esse cuidado passa diretamente pela necessidade de se garantir maior durabilidade ao equipamento, tendo em vista que ele é submetido a diferentes condições climáticas, seja pela chuva, sol, chuvas de granizo ou até mesmo neve, dependendo da região em que são instalados os painéis solares. Logo, o equipamento é extremamente robusto e resistente a todos estes ciclos de aumento e queda na temperatura.

Para a maioria das empresas que fabricam o painel solar, a recomendação é de um prazo de uso eficiente dentro de um período que pode variar entre 20 e 25 anos, conforme garantia dada pelas fabricantes. Contudo, é possível que os módulos fotovoltaicos possam durar ainda mais, mesmo com os desgastes gerados pelo efeito LID.

Naturalmente, após o período de garantia — geralmente depois de 25 anos de uso — os painéis tendem a apresentar uma ligeira redução da sua eficiência. Estima-se que após duas décadas e meia, o equipamento apresenta uma queda de 20% na produção de energia que era registrada nos primeiros anos de uso.

Resistência do painel solar

Embora não seja uma prática recomendada, painéis solares são tão resistentes que podem suportar o peso de uma pessoa sob sua estrutura sem provocar danos importantes. Portanto, trata-se de um equipamento extremamente resistente inclusive a ações mecânicas. Contudo, em razão do objeto que exerce pressão sobre as células que captam a luz solar, é possível que a camada seja danificada, o que levaria a uma queda de rendimento na produção de energia.

Uma curiosidade importante, especialmente na hora de determinar o melhor equipamento é observar se o fabricante oferece opções de proteção com vidro temperado. Como destacamos anteriormente, esse tipo de modelo pode suportar inclusive condições adversas, como chuvas intensas de granizo, com um destaque para a raridade em que intercorrências são registradas em razão da queda de granizo sobre a estrutura das células fotovoltaicas.

Por estarem em uma posição pensada para ampliar o nível de segurança do equipamento, já que eles normalmente são instalados em uma inclinação dos telhados, o granizo não atinge diretamente o painel solar. Logo, minimiza-se de maneira muito significativa eventuais danos.

O que achou de saber um pouco mais sobre o efeito LID das células fotovoltaicas? Agora que conhece mais detalhes deste fenômeno, o que acha de contar com ajuda profissional para desenvolver o seu projeto? Basta falar com nossa equipe de consultores.

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