Módulos solares de alta eficiência podem reduzir as emissões de carbono por quilowatt-hora ao longo do ciclo de vida

A energia solar desempenha um papel fundamental na redução das emissões de gases de efeito estufa, mas a produção de módulos solares também requer energia e matérias-primas. O processamento de silício, a produção de vidro, a fabricação de alumínio e outros processos contribuem para a sua pegada de carbono. A crescente participação da energia solar em todo o mundo e a pressão crescente sobre as empresas para reduzir suas pegadas de carbono tornam o impacto ambiental dos módulos solares mais importante do que nunca.

Maior eficiência significa que os módulos solares podem gerar mais eletricidade a partir da mesma área. Também permite que os fabricantes usem menos material para atingir uma determinada potência. Ambos podem ajudar a reduzir a pegada de carbono da eletricidade solar, embora a energia e os recursos necessários para fabricar os módulos também sejam importantes.

Declarações Ambientais de Produto revelam a pegada de carbono dos módulos solares

As Declarações Ambientais de Produto (EPDs) fornecem informações verificadas de forma independente sobre o impacto ambiental de um produto. Elas avaliam as emissões associadas a matérias-primas, fabricação, transporte e tratamento no fim da vida útil. Isso permite que a pegada de carbono dos módulos solares seja avaliada usando métodos padronizados.

De acordo com a EPD verificada de forma independente pela LONGi, a produção de um módulo de contato traseiro de 665 Wp causa cerca de 214 kg de emissões de CO₂e. O valor sobe para 236 kg de CO₂e quando o transporte, o tratamento no fim da vida útil e outras fases do ciclo de vida são incluídos. Portanto, a fabricação e as matérias-primas respondem por aproximadamente 90% da pegada de carbono total do módulo.

A EPD também mostra a origem dessas emissões. A produção de células solares representa 59,3% das emissões de gases de efeito estufa na fase do produto, seguida pelo vidro com 15,8% e pelas estruturas de alumínio com 14,6%. O módulo pesa aproximadamente 33,2 kg, sendo o vidro responsável por quase 81% de seu peso. As células solares, em comparação, pesam menos de 0,8 kg, mas respondem pela maior parte das emissões de fabricação.

Esses números ilustram por que tanto o consumo de material quanto a energia necessária para fabricar componentes individuais são importantes ao avaliar os benefícios ambientais da maior eficiência do módulo.

Módulos de maior eficiência requerem menos material para a mesma potência

A eficiência, expressa em porcentagem, descreve quanta luz solar que atinge um módulo solar é convertida em eletricidade. A potência indica quanta energia o módulo pode produzir sob condições padrão de teste. Quanto maior a eficiência, menor a área de superfície que um módulo precisa para atingir uma determinada saída de energia.

A diferença fica clara ao comparar dois módulos com a mesma classificação de potência. Um módulo de 500 Wp com 20% de eficiência necessita de cerca de 2,5 m² de área de superfície para gerar sua potência nominal sob condições padrão de teste. Se a eficiência aumentar para 25%, o módulo pode fornecer os mesmos 500 Wp usando apenas 2,0 m². Em outras palavras, os fabricantes podem atingir a mesma saída de energia com um módulo 20% menor. Isso é importante porque um módulo menor geralmente precisa de menos vidro, alumínio e outros materiais.

Para uma instalação solar maior com capacidade de 100 kWp, essa diferença se acumula. Como ambos os tipos de módulos fornecem 500 Wp, a instalação exigiria 200 módulos, independentemente de sua eficiência. O que muda é a área total de superfície necessária. Os módulos com 20% de eficiência cobririam aproximadamente 500 m², enquanto os módulos com 25% de eficiência necessitariam de apenas 400 m². Isso economiza 100 m² de área de superfície do módulo sem reduzir a capacidade instalada.

A redução de 20% na área de superfície do módulo também cria oportunidades para economizar materiais durante a fabricação. Módulos menores podem exigir menos vidro, alumínio e material de encapsulamento, o que pode reduzir os custos de produção e as emissões de carbono associadas. No entanto, as economias reais dependem da construção do módulo e dos requisitos de fabricação de suas células solares.

Maior geração de eletricidade ao longo da vida útil pode reduzir as emissões de carbono por kWh

O benefício ambiental da maior eficiência também depende da eletricidade que um módulo gera ao longo de sua vida útil. A pegada de carbono do ciclo de vida de um módulo por quilowatt-hora mostra quanta CO₂ é emitida para cada quilowatt-hora de eletricidade que ele produz ao longo de sua vida útil.

Em julho de 2025, o Centro Comum de Pesquisa (JRC) da Comissão Europeia propôs um método comum para medir a pegada de carbono dos módulos solares. O método leva em conta as emissões durante a fabricação e outras fases da vida de um módulo, bem como a eletricidade que ele gera ao longo do tempo. O JRC estima que a pegada de carbono da eletricidade solar varia entre 10,8 e 44 g CO₂eq/kWh, dependendo de como os módulos são fabricados e quanta eletricidade eles produzem ao longo de sua vida útil.

Módulos de maior eficiência podem produzir mais eletricidade a partir da mesma área. Isso pode reduzir sua pegada de carbono por quilowatt-hora, desde que a eletricidade adicional compense quaisquer emissões extras durante a produção.

Um exemplo ilustrativo simples mostra a diferença. Dois módulos solares do mesmo tamanho têm uma pegada de carbono total de 240 kg CO₂e ao longo de seu ciclo de vida. O primeiro produz 15.000 kWh de eletricidade ao longo de sua vida útil, resultando em 16,0 g CO₂e por kWh. O segundo produz 16.500 kWh, reduzindo sua pegada de carbono para aproximadamente 14,5 g CO₂e por kWh. O segundo módulo gera 10% mais eletricidade ao longo de sua vida útil e tem uma pegada de carbono por quilowatt-hora aproximadamente 9% menor.

O desempenho ao longo da vida útil influencia o benefício de carbono

Embora seja um indicador muito bom, a eficiência nominal de um módulo por si só não determina quanta eletricidade ele produzirá ao longo de várias décadas. A tecnologia solar utilizada, a luz solar local, as temperaturas operacionais e a degradação influenciam a produção ao longo da vida útil.

A tecnologia de contato traseiro da LONGi é projetada para melhorar a geração de eletricidade em diferentes condições operacionais. Ao colocar contatos elétricos na parte traseira das células solares, o design elimina o sombreamento metálico na frente e permite que mais luz solar atinja a superfície ativa da célula. Além disso, a nova arquitetura 0BB (zero busbar) em todos os módulos de contato traseiro HPBC 2.0 apoia ainda mais a coleta eficiente de corrente.

O sombreamento parcial também pode reduzir a geração de eletricidade. Os módulos HPBC 2.0 da LONGi usam a tecnologia Shading Optimizer para limitar as perdas de potência quando partes de um módulo estão sombreadas. Em testes comparativos realizados pela CPVT, o Hi-MO X10 registrou uma perda de potência de 10,2%, em comparação com 36,5% para o módulo de referência TOPCon sob as condições de sombreamento testadas.

Outro fator importante é a degradação, que descreve o quanto a saída de potência de um módulo diminui gradualmente com o envelhecimento. Os módulos de contato traseiro da LONGi cobertos pela EPD possuem uma garantia de desempenho de potência de 30 anos. Ela especifica uma perda máxima no primeiro ano de 1% e uma degradação anual subsequente de não mais que 0,35%. No ano 30, a potência retida garantida é de 88,85% da classificação original.

Juntas, essas características podem ajudar a manter uma alta geração de eletricidade ao longo da vida útil do módulo. Elas também apoiam seu desempenho ambiental, pois uma maior saída de eletricidade ao longo da vida útil pode reduzir a pegada de carbono por quilowatt-hora.

O desempenho ambiental dos módulos solares se tornará cada vez mais importante à medida que a energia solar se expande globalmente. Maior eficiência pode ajudar os fabricantes a usar os recursos de forma mais eficaz e melhorar o balanço de carbono da eletricidade solar. O desenvolvimento contínuo da LONGi em tecnologia de contato traseiro demonstra o papel que a inovação em módulos pode desempenhar na redução do impacto ambiental da energia solar ao longo de sua vida útil.