Vantagens e desvantagens das telhas solares

Primeiramente, quais são as vantagens e desvantagens das telhas solares?
Vantagens: sem risco de esgotamento; seguro e confiável, sem ruído, sem emissões poluentes, absolutamente limpo; não limitado pela distribuição geográfica dos recursos, podendo aproveitar as vantagens dos telhados; por exemplo, em áreas sem eletricidade e em áreas com terreno complexo; sem necessidade de consumo de combustível e de construção de linhas de transmissão de energia para geração de energia no local; alta qualidade da energia; fácil aceitação pelo usuário; curto período de construção e tempo de obtenção de energia.

Desvantagens: A produção de painéis solares apresenta características como alta poluição e alto consumo de energia, além de baixa densidade de distribuição da energia irradiada, o que significa que ocupará uma área enorme; a energia obtida está relacionada às condições climáticas, como as quatro estações do ano, o dia e a noite, e se está nublado ou ensolarado; atualmente, em comparação com a geração de energia térmica, o custo do gerador é elevado; o processo de fabricação de painéis fotovoltaicos não é ecologicamente correto.

2. Por que usar módulos fotovoltaicos?
Os materiais fotovoltaicos utilizam energia solar, o que pode gerar uma grande economia de energia.

3. Quais são os aspectos de aplicação dos módulos de células solares?
Uma célula solar é um dispositivo especial com um revestimento semicondutor, capaz de converter a luz solar que incide sobre o painel solar em energia elétrica, podendo ser considerada uma pequena fonte de energia especializada.

Atualmente, a aplicação de células solares não é novidade. No exterior, são comuns as competições de carros esportivos movidos a energia solar. A velocidade e a autonomia de alguns desses carros são semelhantes às de motocicletas leves.

Células solares também foram testadas no exterior como fonte de energia para aeronaves, mas apresentam requisitos relativamente elevados em relação ao peso da aeronave. São modelos especiais, semelhantes a aeronaves movidas a propulsão humana, e, por enquanto, não podem ser amplamente utilizadas.
As células solares também são usadas na iluminação de edifícios, mas o custo é muito alto, por isso não são mais utilizadas em áreas densamente povoadas com condições favoráveis.
A aplicação de células solares na China é relativamente rara. Há alguns anos, havia um pequeno navio de cruzeiro no Lago Oeste da cidade de Hangzhou. O convés superior era coberto por painéis solares, que podiam fornecer energia para baterias e motores em dias ensolarados.
Um professor da Faculdade de Aeronáutica de Nanjing também a utilizou no ano retrasado, adicionando um teto à bicicleta e usando células solares para alimentar o motor. Pode ser a bicicleta elétrica solar mais antiga da China.
Devido ao alto custo das células solares, à necessidade de grandes áreas e boa incidência solar para sua aplicação, e à potência insuficiente para alimentar veículos, suas aplicações práticas em automóveis são bastante limitadas.
Tendo em vista o alto custo atual das células solares e a necessidade de depender da luz solar para a aplicação prática, muitas vezes é preciso utilizá-las em conjunto com baterias, sendo mais indicadas para situações de baixa corrente.

Embora haja pouca esperança para as células solares na aplicação energética de máquinas elétricas, na opinião pessoal do autor, as células solares também podem ser desenvolvidas e aplicadas em muitas ocasiões especiais.
1. Como fonte de alimentação especial para carregamento, é utilizada em estações meteorológicas não tripuladas em ilhas ou altas montanhas. Este método é semelhante à comunicação por satélites artificiais, e sua estabilidade a longo prazo é indiscutível.
2. Como fonte de alimentação especial para carregamento, fixe-a em um rádio semicondutor e ouça rádio quando houver luz solar. Isso é muito prático para áreas pobres e remotas que não são acessíveis ao tráfego durante todo o ano.
3. Como uma fonte de alimentação especial para carregamento, cole-a no aparelho KO ou no celular; ela carregará a bateria lentamente e prolongará consideravelmente sua vida útil. Este método não é muito difícil, semelhante ao de uma calculadora.
4. Para relógios de pulso ou de parede que utilizam apenas uma bateria por vários meses, o ideal é conectar uma pequena bateria solar como fonte de energia para carregamento, evitando assim o incômodo da troca de baterias.

Os métodos mencionados acima não são difíceis, mas depois de muitos anos de espera, nenhum produto desse tipo foi lançado; modificar o próprio rádio é viável, mas outras soluções mais sofisticadas são mais trabalhosas. É melhor esperar que o fabricante já tenha um produto no mercado.

A gama de aplicações das células solares é muito ampla.

Pode ser dividido nos seguintes itens:
1. Energia elétrica: sistema de geração de energia de alta potência, sistema de geração de energia doméstica, etc.
2. Comunicação: energia sem fio, comunicação sem fio, etc.
3. Produtos eletrônicos de consumo: computadores, relógios, brinquedos elétricos, rádios, etc.
4. Transportes: automóveis, navios, semáforos, iluminação pública, faróis, etc.
5. Agricultura: bombas de água, irrigação, etc.
6. Outros: vacinas refrigeradas, preparo de chá, eletricidade escolar, etc.

Com o rápido desenvolvimento da tecnologia eletrônica, diversos produtos eletrônicos também se transformam a cada dia. Entre eles, os produtos de comunicação e informação tornaram-se indispensáveis ​​no cotidiano, como celulares, computadores de mão e assistentes digitais pessoais (PDAs), etc. Esses produtos eletrônicos precisam de uma fonte de energia para funcionar. Acredito que muitas pessoas já passaram pelo dilema de ficar sem energia por falta de bateria, mas esse problema em breve será coisa do passado com o lançamento das roupas solares.

4. Classificação e características dos módulos fotovoltaicos
Os módulos fotovoltaicos incluem principalmente caixas de junção e caixas de conversão CA-CC.

5. Quais são as vantagens do silício monocristalino, do silício policristalino e do filme fino na indústria fotovoltaica?
Comparação do Índice de Desempenho de Células Fotovoltaicas Tipo de Tecnologia Célula de Silício Cristalino Célula de Filme Fino Silício Monocristalino Silício Policristalino Silício Amorfo Telureto de Cádmio Cobre Índio Gálio Selênio Célula de GaAs Eficiência de Conversão Fotoelétrica 16~17% 14~15% 6~7% 8~10% 10~11% 18~22% Eficiência do Módulo Fotovoltaico 13~15% 12~14% 6~7% 8~10% 10~11% 18~22% Área de recepção de luz m²/kWp 7 8 15 11 10 4 Consumo de energia na fabricação Alto Baixo Baixo Baixo Alto Custo de fabricação Alto Alto Baixo Baixo Médio Médio Alto Abundância de recursos Média Média Rica Pobre Pobre Pobre Instituto Langhoff EUA USSC Corporation Laboratório Nacional de Energia Renovável dos EUA Laboratório Nacional de Energia Renovável dos EUA Japão, Alemanha Células de silício cristalino, incluindo células de silício monocristalino e policristalino, que são fáceis de obter na natureza, tecnologia de fundição e química moderna A indústria eletrônica, com seu nível de desenvolvimento adequado, tornou-se a tecnologia dominante no mercado atual de células fotovoltaicas, representando 90% do mercado em 2007. A bateria de silício monocristalino é atualmente a mais madura e amplamente utilizada. No entanto, devido ao alto consumo de energia, desde 1998, o silício policristalino (com eficiência teórica de conversão fotoelétrica de cerca de 18%) vem gradualmente se tornando a principal tecnologia do mercado. As baterias de filme fino são feitas de materiais fotossensíveis muito finos, que são fixados ou revestidos em substratos de vidro, aço inoxidável ou plástico de baixo custo. O custo técnico é menor do que o do silício cristalino e, atualmente, não há vantagem significativa em termos de eficiência de conversão. Contudo, espera-se que se desenvolvam rapidamente no futuro e se tornem uma importante tendência de mercado. As células solares de filme fino de silício amorfo têm baixo custo, são leves, possuem alta eficiência de conversão e são fáceis de produzir em massa, portanto, têm grande potencial. Entretanto, devido ao efeito de degradação da eficiência fotoelétrica causado pelo material, sua estabilidade não é alta, o que afeta diretamente sua aplicação prática. Se os problemas de estabilidade e de taxa de conversão puderem ser resolvidos, a célula solar de silício amorfo de grande porte será, sem dúvida, um dos principais produtos em desenvolvimento na área de células solares.