O que são painéis solares bifaciais? Visão geral, como funcionam e Outlook

Como esses painéis se comparam aos painéis solares monofaciais?

David Kuchta, Ph.D. tem 10 anos de experiência em jardinagem e possui vasta experiência em história ambiental e transição energética. Ativista ambiental desde os anos 1970, ele também é historiador, autor, jardineiro e educador.

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Os painéis solares bifaciais geram energia solar tanto da luz solar direta quanto da luz refletida (albedo), o que significa que são essencialmente painéis de dupla face.

Essa é uma grande diferença em relação aos painéis solares monofaciais mais comuns, que geram energia apenas do lado voltado para o sol.

O solar bifacial não é novidade. Na verdade, as primeiras células solares produzidas pela Bell Laboratories em 1954 eram bifaciais. No entanto, apesar de seu potencial para aumentar a eficiência, os painéis solares bifaciais não têm a adoção generalizada de painéis solares monofaciais, em parte devido ao seu custo relativo, bem como às condições ambientais mais específicas que exigem.

Ao capturar o albedo e a luz solar direta, a quantidade de eletricidade gerada por cada painel bifacial aumenta, o que significa que menos painéis solares precisam ser instalados.

Ao contrário dos painéis solares monofaciais, eles são feitos de vidro transparente, o que permite que parte da luz passe e reflita na superfície abaixo. Para aumentar ainda mais a quantidade de luz que passa, eles usam vidro em vez de armações de metal ou linhas de grade para mantê-los no lugar. O vidro é de vidro temperado para reduzir arranhões. Caso contrário, eles funcionam exatamente como outros painéis fotovoltaicos (PV), usando silício cristalino para absorver a luz solar e convertê-la em corrente elétrica. A parte traseira de um painel solar bifacial geralmente compartilha seu circuito com a parte frontal, aumentando assim a eficiência sem aumentar o circuito.

Os painéis bifaciais podem gerar até 9% mais eletricidade do que os painéis monofaciais, de acordo com uma pesquisa recente do Laboratório Nacional de Energia Renovável (NREL), uma divisão do Departamento de Energia dos EUA. Como é o caso de painéis monofaciais de maior eficiência, isso significa que menos painéis precisam ser instalados - bem como o hardware associado, como montagens de painel, inversores e cabos - reduzindo os custos de hardware e mão de obra.

A tecnologia solar fotovoltaica é menos eficiente em temperaturas mais altas, o que dá aos painéis bifaciais outra vantagem. Por serem feitos de vidro sem o suporte de alumínio absorvedor de calor dos painéis monofaciais, eles têm temperaturas de trabalho mais baixas, o que aumenta sua eficiência.

Os painéis bifaciais não precisam ser aterrados, pois não possuem armações de metal que podem potencialmente conduzir eletricidade. E como sua construção os torna mais duráveis, eles geralmente vêm com garantias mais longas - 30 em vez de 25 anos para painéis monofaciais.

Como os painéis bifaciais dependem mais da radiação solar difusa, eles são mais eficientes do que os painéis monofaciais em climas nublados ou em qualquer lugar onde haja menos luz solar direta e uma maior porcentagem de insolação indireta e difusa. Pela mesma razão, os painéis bifaciais são mais eficientes para períodos mais longos do dia, quando ainda há luz do sol difusa, mas nenhuma incide diretamente sobre os painéis.

Os painéis bifaciais também podem se beneficiar melhor dos rastreadores solares para acompanhar o sol ao longo do dia. Com o rastreamento, um estudo demonstrou que a eletricidade gerada aumenta em 27% em relação aos painéis monofaciais e em 45% em relação aos painéis bifaciais de inclinação fixa. Outro estudo com resultados semelhantes determinou que painéis bifaciais em rastreadores solares diminuíram o custo da eletricidade em 16%.

Os painéis solares bifaciais são mais adequados acima de superfícies altamente reflexivas, como areia, concreto ou neve. Com sua cobertura mínima de árvores, desertos como o Deserto de Atacama, no Chile, na foto acima, têm altas taxas de albedo, assim como regiões onde a grama fica marrom no verão, como nas encostas da Califórnia.

O NREL construiu um banco de dados comparando os níveis de refletividade de diferentes materiais e o disponibilizou no site da DuraMAT. Os instaladores solares podem usar os dados sobre a umidade de uma área, cobertura média de nuvens, tipo de bioma ecológico, velocidade do vento e outros parâmetros para calcular a eficiência relativa da localização de painéis solares bifaciais em diferentes locais.