Quando as células solares de silício chegam ao fim da sua vida útil, não são apenas resíduos sólidos, mas sim uma mina urbana rica em recursos secundários. A Agência Internacional de Energia Renovável prevê que, até 2050, o volume global acumulado de resíduos de painéis solares atinja as 78 milhões de toneladas, fornecendo uma vasta base de matérias-primas para a indústria de reciclagem de metais preciosos. O processamento de células solares de silício descartadas permite a recuperação de múltiplos materiais, incluindo silício de alta pureza, prata, cobre, alumínio e vidro. Do ponto de vista comercial, o mercado global de reciclagem de painéis solares atingiu aproximadamente 366 milhões de dólares em 2025 e a projeção é de que ultrapasse os 993 milhões de dólares até 2035, com uma taxa de crescimento anual composta (CAGR) de 10,5%. A Diretiva Europeia de Resíduos de Equipamentos Elétricos e Eletrónicos (REEE) foi pioneira na inclusão de painéis solares nas suas regulamentações, impulsionando a melhoria da cadeia de abastecimento de reciclagem. Atualmente, a tecnologia de tratamento térmico consolidou-se como um processo dominante devido à sua elevada eficiência na recuperação de mais de 80% do peso de uma célula.
As células solares de silício em segunda mão, ainda não totalmente descartadas, retêm uma capacidade residual significativa de geração de energia. Estudos indicam que os módulos fotovoltaicos de silício cristalino, a operar no Gana há seis anos, mantêm níveis de desempenho elevados. Isto significa que as células solares de silício substituídas em projetos iniciais ou modernizações podem continuar a ser utilizadas em cenários com requisitos de eficiência mais baixos, como a alimentação de equipamentos de comunicação, bombas agrícolas ou iluminação exterior em áreas remotas. Estas células solares de silício usadas fornecem soluções energéticas de baixo custo para aplicações secundárias, ao mesmo tempo que adiam a etapa final de reciclagem. Numa perspectiva de ciclo de vida completo, isto aumenta a eficiência da utilização dos recursos.
Os fabricantes oferecem geralmente garantias de 25 a 30 anos para módulos solares de silício. O fim da vida útil não significa falha completa, mas sim degradação da potência de saída abaixo de uma certa percentagem da capacidade inicial. As avaliações do Laboratório Nacional de Energia Renovável (NREL) indicam que as células solares de silício testadas no terreno a nível global apresentam, geralmente, taxas de degradação de potência anuais entre 0,5% e 2%. Os valores específicos dependem do clima local, dos métodos de instalação e da qualidade inicial do módulo. Por exemplo, os módulos a funcionar durante 22 anos no clima mediterrânico de Espanha apresentaram uma taxa média de degradação anual de 1,4%. Isto implica que uma célula solar de silício com uma potência nominal de 100 W irá provavelmente manter uma potência de saída superior a 70 W após 25 anos. Garantir a integridade dos materiais de encapsulamento (como o filme EVA) e prevenir problemas comuns, como pontos quentes e degradação induzida por potencial, são essenciais para atingir a vida útil esperada.
Para além das tradicionais pastilhas de silício cristalino, as ligas à base de silício também desempenham um papel significativo na tecnologia solar. Estas ligas especiais, como as ligas à base de silício utilizadas em pastas condutoras, são concebidas para otimizar o contacto dos elétrodos e a condutividade elétrica nas células solares de silício. Controlando com precisão os níveis de pureza (variando de 99% a mais de 99,99%) e dopando elementos específicos, as propriedades elétricas e os pontos de fusão destas ligas podem ser ajustados. Isto permite a formação de contactos óhmicos robustos com as pastilhas de silício, reduzindo as perdas de corrente e aumentando a eficiência final das células solares de silício. A produção destes materiais de liga à base de silício de elevada pureza constitui uma indústria de alta tecnologia. Os seus preços estão intimamente ligados às flutuações do mercado de metais e aos requisitos de pureza, tornando-os um factor-chave que influencia tanto o desempenho como a estrutura de custos das células solares de silício.
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