Visualizações: 0 Autor: Editor do site Horário de publicação: 01/11/2025 Origem: Site
Você verá uma grande diferença quando observar painéis fotovoltaicos e células termovoltaicas. Os painéis fotovoltaicos transformam a luz solar, principalmente a luz visível, diretamente em eletricidade. As células termovoltaicas utilizam calor, principalmente da radiação infravermelha, para produzir eletricidade. Essa diferença é importante porque afeta a forma como você usa cada um.
Os painéis fotovoltaicos funcionam melhor com luz visível e infravermelha próxima.
As células termovoltaicas podem funcionar sem luz solar, para que possam fornecer energia à noite ou dentro de casa.
A eficiência não é a mesma. Os painéis fotovoltaicos podem ser cerca de 33% eficientes, no máximo. As células termovoltaicas podem ser mais eficientes se combinadas com a fonte de calor.
Cada escolha tem seus pontos positivos e alguns limites. O que você escolher dependerá do que você precisa e de onde você está.
Os painéis fotovoltaicos transformam a luz solar em eletricidade. Em vez disso, as células termovoltaicas usam calor. Isso os torna bons para lugares diferentes.
Escolha painéis fotovoltaicos para locais ensolarados e telhados. Eles funcionam bem, mas perdem energia quando fica muito quente.
Use células termovoltaicas se tiver fontes de calor. Eles podem gerar energia à noite ou dentro de edifícios.
Você também pode usar sistemas híbridos . Estes combinam ambas as tecnologias para melhor eficiência e mais energia.
Pense em quanta energia você precisa. Observe o clima local e as fontes de calor. Isso ajuda você a escolher a melhor tecnologia solar para você.
Os painéis fotovoltaicos funcionam por causa de algo chamado efeito fotovoltaico. A luz solar possui pequenos pacotes de energia chamados fótons. Quando os fótons atingem uma célula solar, eles fazem os elétrons internos se moverem. Este movimento cria eletricidade. A parte principal deste processo é o semicondutor. Na maioria das vezes, é feito de silício. O silício ajuda a transformar a luz solar em eletricidade.
Todo painel solar utiliza o efeito fotovoltaico. Isso foi encontrado em 1800 e melhorado para as necessidades energéticas atuais.
Os painéis fotovoltaicos usam uma maneira simples de produzir eletricidade a partir da luz solar. Aqui está o que acontece:
A luz solar atinge o painel e fornece energia ao semicondutor.
O painel possui duas camadas de silício. Essas camadas formam um campo elétrico. O campo empurra os elétrons em uma direção.
Os elétrons em movimento criam corrente contínua (DC). Você pode usar essa energia para dispositivos ou enviá-la para a rede.
Você obtém eletricidade imediatamente quando a luz solar atinge o painel. Não há partes móveis, portanto os painéis fotovoltaicos duram muito e precisam de poucos cuidados.
A maioria dos painéis fotovoltaicos são feitos de silício cristalino. Este material é usado em cerca de 90% dos painéis solares em todo o mundo. Os especialistas acreditam que os materiais cristalinos manterão a maior parte do mercado no futuro. Alguns painéis usam tipos de película fina, como telureto de cádmio (CdTe) e seleneto de cobre, índio e gálio (CIGS). Os painéis de película fina não são tão eficientes quanto o silício cristalino. Mas eles são mais leves e flexíveis.
Silício cristalino: mais utilizado e eficiente
Filme fino (CdTe, CIGS): mais leve, flexível, menos eficiente
A maioria das pessoas escolhe painéis à base de silício. Eles oferecem uma boa combinação de preço, eficiência e resistência.
As células termovoltaicas transformam calor em eletricidade. Eles não funcionam como painéis fotovoltaicos. Essas células usam radiação infravermelha, não luz visível. Coisas quentes emitem energia infravermelha. Se você colocar uma célula termovoltaica perto de algo quente, ela captará os fótons infravermelhos. A célula possui um semicondutor especial que transforma esses fótons em eletricidade. A luz solar não é necessária para que isso funcione. Qualquer fonte de calor forte serve, como uma fornalha ou o calor residual de máquinas.
As células termovoltaicas usam fótons com menos energia do que os painéis fotovoltaicos. Isso permite que você obtenha energia a partir de coisas que não brilham como o sol.
As células termovoltaicas obtêm energia de duas maneiras principais. Eles podem usar energia infravermelha de campo distante de coisas quentes distantes. Mas a captura infravermelha de campo próximo funciona muito melhor. Se você colocar a célula muito perto do calor, forma-se uma pequena lacuna chamada nanogap. Este nanogap ajuda a célula a absorver muito mais energia.
Células termovoltaicas de campo próximo podem compensar até 25 vezes mais energia do que os de campo distante.
Em temperaturas muito altas, como 1.435°C, cerca de 20-30% dos fótons térmicos podem produzir eletricidade.
Quanto mais próxima a célula estiver do calor, mais energia ela produz. É por isso que as células termovoltaicas são boas onde há muito calor, mas pouca luz.
As células termovoltaicas precisam de materiais especiais para funcionar bem. O semicondutor deve corresponder à energia dos fótons infravermelhos. Aqui estão alguns materiais comuns e o que eles podem fazer:
| Material | Bandgap (eV) | Eficiência (%) |
|---|---|---|
| AlGaInAs | 1.2 | 41.1 |
| GaInAs | 1.0 | 41.1 |
| GaAs | 1.4 | 41.1 |
Esses materiais podem ser muito eficientes se usados da maneira correta. Os engenheiros escolhem o material com base na fonte de calor e no tipo de energia infravermelha que desejam captar.
Painéis fotovoltaicos e células termovoltaicas produzem eletricidade de diferentes maneiras. Os painéis fotovoltaicos usam o efeito fotovoltaico. A luz solar atinge o painel e move os elétrons no semicondutor. Esse movimento produz corrente elétrica. Você obtém energia imediatamente quando a luz solar atinge o painel.
As células termovoltaicas usam calor em vez de luz. Quando você os coloca perto de algo quente, eles absorvem radiação infravermelha. O semicondutor especial interno transforma esse calor em eletricidade. A luz solar não é necessária para células termovoltaicas. Qualquer fonte de calor forte funciona.
As mudanças de temperatura afetam ambas as tecnologias de maneiras diferentes.
Painéis fotovoltaicos perde eficiência quando fica mais quente . Para cada grau acima de 25°C, você perder cerca de 0,3% a 0,5% de eficiência.
Altas temperaturas diminuem a tensão e aumentam a resistência nos painéis fotovoltaicos.
Manter os painéis fotovoltaicos resfriados os ajuda a funcionar melhor e a durar mais.
As células termovoltaicas funcionam melhor em altas temperaturas. Se a temperatura permanecer abaixo de 1600 K, eles mantêm alta eficiência. A 1600 K, eles atingem sua temperatura máxima de trabalho. Se ultrapassar 1600 K, a eficiência cai para zero.
| da temperatura (K) | Impacto na eficiência |
|---|---|
| Abaixo de 1600 | A eficiência diminui à medida que a temperatura aumenta |
| 1600 | Temperatura máxima de trabalho |
| Acima de 1600 | A eficiência se torna zero |
Dica: O resfriamento dos painéis fotovoltaicos os ajuda a funcionar melhor e a durar mais.
Os painéis fotovoltaicos precisam de luz solar direta para funcionar melhor. Eles são bons para telhados, campos abertos e locais ensolarados. Mantê-los frescos os ajuda a produzir mais energia. Os métodos de resfriamento ajudam a manter seu rendimento alto.
As células termovoltaicas precisam de uma fonte de calor forte. Eles não precisam de luz solar. Você pode usá-los em ambientes fechados, perto de fornos ou onde houver calor residual. Eles funcionam melhor quando estão perto da fonte de calor.
Painéis fotovoltaicos e células termovoltaicas são usados em diferentes locais.
| de Tecnologia | Aplicações Comuns |
|---|---|
| Painéis fotovoltaicos | Casas, empresas, grandes fazendas solares |
| Células TPV | Recuperação de calor residual, calor e energia combinados, espaço |
Painéis fotovoltaicos são usados para:
Eletricidade doméstica
Edifícios comerciais
Grandes fazendas solares
As células termovoltaicas são usadas para:
Capturando calor residual das fábricas
Alimentando coisas no espaço
Você deve observar os pontos bons e ruins antes de escolher um.
| Aspecto/Tecnologia | Vantagens | Desvantagens |
|---|---|---|
| Painéis fotovoltaicos | Os preços estão caindo. A eficiência está melhorando (14%-25%). Precisa de poucos cuidados. | O custo inicial pode ser alto. A eficiência cai com o calor. Os painéis podem quebrar e precisar de seguro. |
| Células Termovoltaicas | Alta densidade de potência. Pode funcionar o dia todo. Sem peças móveis. Bom para calor residual. | Os materiais podem ser caros ou prejudiciais. Eficiência e confiabilidade precisam de melhorias. Uso de limites de preços altos. |
Painéis fotovoltaicos últimos 25 a 30 anos . A maioria tem garantias de pelo menos 80% da produção durante esse período.
A fabricação de painéis fotovoltaicos libera gases de efeito estufa. Painéis de silício fazem 50–60 gramas de CO2 por kWh . Os painéis CIGS produzem menos, cerca de 12–20 gramas por kWh.
A reciclagem de painéis fotovoltaicos é importante . Reduz a poluição e mantém os metais nocivos fora dos aterros sanitários.
As células termovoltaicas são silenciosas e podem usar muitos combustíveis. Eles trabalham dia e noite. Mas o alto custo e os problemas materiais os tornam menos comuns agora.
Nota: A reciclagem e o descarte adequado de ambas as tecnologias ajudam a proteger a natureza e a reduzir os efeitos a longo prazo.
Os sistemas híbridos utilizam painéis fotovoltaicos e geradores termoelétricos. Esses sistemas absorvem a luz solar e o calor do sol. Os painéis fotovoltaicos transformam a luz solar em eletricidade. Os TEGs usam o calor extra para produzir mais energia. Dessa forma, você obtém mais energia do sol. Você pode produzir mais eletricidade mesmo quando o sol não está forte. Testes mostram que esses sistemas podem ser 23% eficiente . Isso é 25% melhor que os painéis fotovoltaicos normais. Os TEGs funcionam melhor quando há uma grande diferença de temperatura. A tabela abaixo mostra o quanto os sistemas híbridos são melhores:
| Metric | Standalone PV | Híbrido PV-TEG | Melhoria |
|---|---|---|---|
| Potência total de saída (W) | 8.78 | 10.84 | 19% |
| Eficiência (%) | 11.6 | 14.0 | 17% |
| Temperatura operacional (°C) | 55 | 52 | 5,5% menor |
Os sistemas híbridos ajudam a manter os painéis mais frios. Os painéis mais frios duram mais e funcionam melhor. Você obtém energia constante e melhor valor pelo seu dinheiro.
A energia solar está mudando rapidamente. Os cientistas estão produzindo novos materiais como perovskita e células com múltiplas junções. Isso pode fazer com que os painéis solares funcionem melhor e custem menos. Os designs dos dispositivos também estão melhorando. Células tandem e de pontos quânticos podem fornecer mais energia.
As redes inteligentes usam sistemas fotovoltaicos para ajudar a equilibrar a energia. Você verá mais painéis solares em casas, escolas e fábricas. Alguns sistemas híbridos produzem eletricidade e calor. Estes podem atingir eficiência de até 70-80% . Novos híbridos de perovskita-silício podem ser mais de 30% eficientes. Alguns novos tipos podem produzir de 20 a 25% mais energia do que células somente de silício.
Novos materiais como perovskita e células multijunções
Melhores designs de dispositivos, como células tandem e de pontos quânticos
Sistemas fotovoltaicos usados em redes inteligentes
Maior eficiência e mais uso em muitos lugares
A tecnologia solar está cada vez melhor. Em breve, você terá opções mais fortes, mais flexíveis e mais baratas.
Escolha Painéis fotovoltaicos se você quiser usar a luz solar para obter energia em casa ou no trabalho. Esses painéis cabem bem em telhados e não precisa de terra extra . Você pode colocá-los na maioria dos edifícios sem muitos problemas. Eles funcionam silenciosamente, por isso são bons para os bairros. Se precisar de mais energia posteriormente, você poderá adicionar mais painéis. Os painéis fotovoltaicos duram muito tempo e não precisam de muitos cuidados. É por isso que muitas pessoas os escolhem.
| da vantagem | Descrição |
|---|---|
| Eficiência espacial | Os telhados funcionam, então você não precisa de mais terreno. |
| Facilidade de instalação | A maioria dos edifícios pode tê-los com pouco esforço. |
| Considerações sobre ruído | Eles são silenciosos, por isso cabem em lares e escolas. |
| Escalabilidade | Comece pequeno e adicione mais painéis se necessário. |
Dica: você pode obter créditos fiscais ou descontos para painéis fotovoltaicos. Isso pode ajudá-lo a economizar dinheiro.
As células termovoltaicas são melhores quando você tem muito calor, mas pouca luz solar. Você pode usá-los perto de fornos, motores ou onde for encontrado calor residual. Essas células não possuem partes móveis, por isso são silenciosas e não quebram com frequência. Você pode usá-los para energia portátil, ferramentas militares ou no espaço. Eles podem produzir muita eletricidade a partir do calor, mesmo à noite ou dentro de casa.
As células termovoltaicas são silenciosas e precisam de poucos cuidados.
Você pode usá-los para obter energia quando precisar, como em equipamentos militares ou portáteis.
Eles trabalham com muitos tipos de fontes de calor.
Essas células podem fazer mais atual que os painéis solares normais.
Nota: Alguns lugares dão subsídios ou dinheiro para projetos termovoltaicos . Isso pode ajudar a pagar por eles.
Pense em algumas coisas antes de escolher um tecnologia solar . Veja quanta energia você precisa, sua área e seu orçamento. A tabela abaixo mostra alguns itens para te ajudar na escolha:
| Fator | Painéis Fotovoltaicos | Células Termovoltaicas |
|---|---|---|
| Fonte de energia | Luz solar | Calor (radiação infravermelha) |
| Melhor localização | Telhados, locais ensolarados | Perto do calor, dentro ou fora |
| Eficiência no Calor | Desce quando fica quente | Permanece alto com calor forte |
| Manutenção | Precisa de limpeza e verificações | Precisa de menos cuidados |
| Incentivos Governamentais | Créditos fiscais e descontos frequentemente concedidos | Subsídios e ajuda em alguns lugares |
| Vida útil | 25-30 anos | Muitas vezes longo porque não há peças móveis |
Você também deve pensar no clima de onde mora. Poeira e calor podem diminuir a quantidade de energia que os painéis fotovoltaicos produzem . Limpá-los ajuda-os a funcionar melhor. Se você tiver muito calor residual, as células termovoltaicas podem ser uma escolha melhor.
Lembre-se: escolha o que se adapta às suas necessidades energéticas, clima local e fonte de energia.
Os painéis fotovoltaicos produzem eletricidade a partir da luz solar. Se ficar muito quente, eles não funcionam tão bem. O calor elevado também pode fazer com que eles se desgastem mais rapidamente . As células termovoltaicas usam calor em vez de luz. Eles funcionam melhor perto de coisas que estão muito quentes. Você pode usar os dois juntos para obter mais energia. Aqui estão algumas coisas que você deve observar ao escolher:
Eficiência do módulo: quanto maior, melhor
Tipo de célula: Monocristalina dá mais potência
NOCT: Um número menor significa que permanece mais frio
Coeficiente de temperatura de energia: mais próximo de zero é melhor
Certifique-se de escolher o que corresponde às suas necessidades energéticas. Se não tiver certeza, pergunte a alguém que entende de energia solar.
Os painéis fotovoltaicos produzem eletricidade a partir da luz solar. As células termovoltaicas usam calor para produzir energia. Os painéis fotovoltaicos precisam do sol para funcionar. As células termovoltaicas podem usar qualquer fonte de calor forte.
Sim, você pode usar os dois ao mesmo tempo. Os sistemas híbridos usam a luz solar e o calor juntos. Você obtém mais eletricidade usando ambos. Isso é bom se você quiser usar toda a energia que puder.
Sim, eles trabalham à noite. As células termovoltaicas usam calor, não luz solar. Você pode colocá-los perto de motores ou fornos. Eles continuam produzindo energia mesmo quando está escuro.
Os painéis fotovoltaicos duram cerca de 25 a 30 anos. As células termovoltaicas também podem durar muito tempo. Eles não possuem partes móveis, por isso não quebram facilmente. Quanto tempo dura o seu sistema depende dos materiais e de como você o usa.
Tanto os painéis fotovoltaicos quanto as células termovoltaicas ajudam a reduzir as emissões de carbono. Os painéis fotovoltaicos podem produzir alguns gases de efeito estufa quando fabricados. As células termovoltaicas utilizam calor residual, por isso ajudam a economizar energia. A reciclagem de ambos os tipos ajuda a manter a natureza segura.
