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O silício policristalino, também conhecido por multicristalino, são células fabricadas a partir do mesmo material que, ao invés de formar um único grande cristal, é solidificado em forma de um bloco composto de muitos pequenos cristais . A partir deste bloco são obtidas as fatias e fabricadas as células. Na prática, os produtos disponíveis alcançam eficiências muito próximas das oferecidas em células monocristalinas, mas a energia necessária para produzi – las é significativamente reduzida (CRESESB, 1999).

O silício policristalino, constituído por um número muito elevado de pequenos cristais de espessura de um cabelo humano, dispõe de uma cota de mercado de cerca de 30 % . As descontinuidades da estrutura molecular dificultam o movimento de elétrons e encorajam a recombinação com as lacunas, o que reduz a potência de saída . Por esse motivo, os rendimentos em laboratório e em utilização prática não excedem a 18 %. Em contrapartida, o processo de fabricação é mais barato do que o do silício cristalino.(Castro, 2004 ).

Já se atinge com novas técnicas de fundição de células policristalinas eficiências de 15 a 19 % , enquanto que para filmes finos, a eficiência encontra-se em torno de 7 % (ELETROBRÀS, 1994).

Nos módulos fotovoltaicos de silício monocristalino e policristalino, se busca, hoje, aumentar o rendimento, que em laboratório é de 22% , em fabricação comercial de 17,5 % em média; também diminuir a espessura da lâmina de silício usada para fabricar a célula e reduzir o custo de produção via novas técnicas de produção (MME,2006). Atualmente, o silício policristalino conta com 50 % das células fabricadas no mundo, é a tecnologia fotovoltaica dominante (Oliveira,1997). Lorenzo (1994) comenta que, ao longo dos anos, o processo de fabricação das células de silício policristalino tem alcançado eficiência máxima de 12,5% em escalas industriais, sendo que atualmente estas células são comercializadas em larga escala.

3.4.4 Silício Amorfo

De acordo com Castro (2004), o silício amorfo não tem estrutura cristalina, apresentando defeitos estruturais que, em princípio, impediram a sua utilização em células fotovoltaicas, uma vez que aqueles defeitos propiciavam a recombinação dos pares elétrons-lacunas. No entanto, se ao silício amorfo for adicionada uma pequena quantidade de hidrogênio, por um processo chamado de hidrogenização, os átomos de hidrogênio combinam-se quimicamente de forma a minimizar os efeitos negativos dos defeitos estruturais. O silício amorfo absorve a radiação solar de uma maneira muito mais eficiente do que o silício cristalino, pelo que é possível depositar uma fina película de silício sobre um substrato, metal, vidro, plástico. Este processo de fabricação é ainda mais barato do que o do silício policristalino. Os rendimentos em laboratório são da ordem de 13 %, mas as propriedades conservadoras do material se deterioram com a utilização e os rendimentos descem para 6 % (Castro, 2004). Pesquisas tem sido feitas para estabilizar a performance deste material através de melhorias no desenho dos dispositivos, células multijunção e camadas mais finas. Com isso, a eficiência de conversão de módulos de silício amorfo estabilizado ultrapassa a barreira dos 10 %, significativamente maior que os valores assumidos anteriormente, entre 5 e 6 % .

Segundo Oliveira(1997), problemas relacionados com a estabilidade e performance dos geradores de silício amorfo fizeram com que as instalações fotovoltaicas , em geral , usassem o silício cristalino . O silício amorfo é, agora, usado em equipamentos de baixo consumo e em instalações de demonstrações.

Enorme progresso tem sido feito em anos recentes no número de materiais fotovoltaicos e intervenções em termos de eficiência de conversão. Eficiências na faixa de 18 a 24 % têm sido alcançadas na tradicional base de silício fabricado de ambos os materiais mono e policristalino. Alta eficiência (> 30 %) em células fotovoltaicas tem sido alcançadas na base de Arseneto de Galliun (GaAs) e ligas como Gallium Indium Phosphide (GaInP2) . Grande avanço em eficiência, também tem sido alcançado em varias células de filme fino baseado em Silício amorfo (DEB, 1998).

Segundo Silva (2000), um dos fatores que impossibilitava a utilização de energia solar fotovoltaica em larga escala seria o alto custo das células. As primeiras células foram produzidas com o custo de US$ 600,00/Wp, para programa espacial. Para Montenegro (2000), com a implementação do mercado e várias empresas voltadas para produção de células, o preço tem reduzido ao longo dos anos podendo ser encontrado ao custo médio de US$ 8,00/Wp.

3.4.5 Módulo Fotovoltaico

O módulo fotovoltaico é composto de células conectadas em arranjos produzindo tensão e corrente em nível suficiente para o aproveitamento da energia elétrica gerada. Lorenzo (1994) comenta que, o módulo fotovoltaico é a unidade básica comercialmente disponível, proporcionando proteção mecânica e ambiental às células e permitindo a sua utilização exposta às intempéries, sendo, portanto, composto de células encapsuladas e conectadas eletricamente em série e/ou em paralelo, produzindo níveis de tensão e corrente adequados à utilização. Fraidenraich (1995) explica que a fotocélula requer o encapsulamento por vários motivos. Em primeiro lugar, para prover a necessária rigidez mecânica devido á fragilidade das células e à flexibilidade dos contatos que as interligam.

Em segundo lugar, à necessidade de proteger os contatos elétricos da umidade do ar. Além disso, o encapsulamento representa uma proteção a danos mecânicos provocados por queda de objetos e de granizos, pássaros e até mesmo atos de vandalismo e ainda permite a necessária isolação elétrica da tensão gerada. Ainda para o autor, os módulos estão disponíveis em diversos níveis de tensão e potência, sendo que as potências são medidas em Watt- pico (Wp). Comercialmente estão disponíveis módulos na faixa de 10Wp a cerca de 300Wp. Os módulos fotovoltaicos são dispositivos bastante confiáveis e de grande durabilidade, sendo que a maioria dos fabricantes oferece uma garantia de 20 anos.