Como Funciona o Painel Solar Fotovoltaico

Dentre os diversos tipos de energia que geram energia elétrica, a solar é a que mais está em alta atualmente. Afinal, ela é uma fonte renovável e sustentável de energia que se obtém por meio do Sol.

No entanto, não é só para o meio ambiente que essa fonte de energia apresenta benefícios. Aqueles que possuem e usufruem da energia solar para gerar energia elétrica economizam em sua conta de luz.  De modo que há uma economia de até 95% para o bolso do consumidor.

Assim, para transformar o calor ou luz solar em energia elétrica, é preciso de sistemas e ferramentas próprios. Esses que as pessoas conhecem como painel solar fotovoltaico, o responsável por gerar a energia solar fotovoltaica. 

Ou seja, produz-se a energia solar fotovoltaica por meio de placas solares que captam a luz do sol. E, assim, essas placas geram energia elétrica pelo efeito fotovoltaico. Portanto, saiba como funciona o painel solar fotovoltaico com a leitura desse artigo!

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O que é a energia fotovoltaica?

Assim como qualquer energia solar, a energia fotovoltaica é sustentável, limpa e proveniente de uma fonte renovável. Ou seja, ela é a geração de energia elétrica por meio do Sol, mas que usa de um sistema fotovoltaico para converter luz solar em eletricidade.

Dessa forma, o Sol libera muita energia, que se chama fótons. No entanto, é necessária uma tecnologia para conseguir absorver e aproveitar a grande capacidade energética solar. E essa tecnologia é o painel solar fotovoltaico. 

O sistema fotovoltaico

O sistema fotovoltaico é aquele que permite a geração de energia pela luz solar. Dessa maneira, ele é o mecanismo responsável pela geração e abastecimento de energia elétrica em casas, comércios ou, até mesmo, áreas rurais. 

Assim, com o crescimento de tecnologias que permitem a produção de energias sustentáveis, esses sistemas baratear seu custo. Além de, também, gerar mais produção e aproveitamento da energia solar. 

O nome que se dá ao sistema fotovoltaico é de painel solar fotovoltaico. E esse painel possui toda uma estrutura própria para armazenamento e produção de energia. Portanto, conheça como funciona o painel solar fotovoltaico.

Como funciona o painel solar fotovoltaico?

O painel solar fotovoltaico é o responsável por gerar energia fotovoltaica que é convertida em energia elétrica. Dessa forma, para fazer esse efeito, o equipamento se compõe por materiais semicondutores, como o silício.

Ou seja, o painel solar fotovoltaico atrai as partículas de luz solar, que são os fótons. Dessa forma, os fótons se colidem com os átomos do material condutor, que geralmente é o silício, e se chama célula fotovoltaica. 

Assim, essa colisão cria uma corrente elétrica. Gera-se a eletricidade pela migração dos elétrons do átomo do silício até o local que está sem a ausência deles. Portanto, conhece-se essa eletricidade como energia solar fotovoltaica. 

Por ser proveniente de um recurso inesgotável, o Sol, a energia solar fotovoltaica tem uma grande taxa de adesão atualmente. De maneira que as pessoas buscam cada vez mais por conhecer e adquirir painéis solares fotovoltaicos. 

Afinal, é por meio do painel solar fotovoltaico que há a produção e o armazenamento de energia elétrica. O que contribui com o gasto de contas de luz e com o meio ambiente.

No entanto, dentre diversas vantagens, a única desvantagem é que para produzir energia elétrica, o painel solar fotovoltaico precisa estar em constante exposição com o Sol. Isso é, se não houver raios de sol, como tempo nublado ou com chuva, a geração de eletricidade cairá.

A composição de um painel solar fotovoltaico

O painel solar fotovoltaico apresenta diversos tipos e tamanhos variados para atender os desejos e necessidades dos consumidores.

Desse modo, os principais equipamentos de um painel solar fotovoltaico são os módulos fotovoltaicos. Esses que se compõe por células solares e células fotovoltaicas de silício. Em cada painel há, aproximadamente, 36, 60 ou 72 células de silício, dependendo do seu tamanho.

Os módulos fotovoltaicos são os responsáveis por transformar a luz em eletricidade e isso por sua composição ser de materiais semicondutores.  

Assim, por meio desses materiais, produz-se as células solares pela falta e excesso de elétrons que acabam por criar um campo magnético. Afinal, a maioria dos painéis solares fotovoltaicos possui dois tipos distintos de silício, pois um cria carga negativa, enquanto o outro, positiva.

Caso a carga seja negativa, o silício se combina com o elemento boro. Para cargas positivas, a combinação é de silício com fósforo. 

Com isso, quando essas cargas entram em contato com os fótons das células solares, há a criação de uma corrente elétrica. 

A importância do silício para um painel solar fotovoltaico

Para a produção de um painel solar fotovoltaico, o seu principal componente são as células de silício. Afinal, é por meio dessas células que ocorre a produção de energia elétrica. E isso por esse material ter a característica de ser um semicondutor.

Para usar em um painel solar, o silício precisa passar por um processo de purificação. Afinal, ele é extremamente abundante em solo brasileiro na forma de areia e de quartzo. Com a purificação, o silício se transforma em lingotes. 

E quando cortados em “wafers”, as fatias finas de lingotes, chega-se às células fotovoltaicas. No entanto, se elas forem contaminadas com boro ficam negativas, e com fósforo, positivas.

Assim, é por meio dos “wafers” que se obtém as células fotovoltaicas e, desse modo, produz-se um painel solar fotovoltaico.

A estrutura do painel solar fotovoltaico

Além dos materiais essenciais para a construção de um painel solar fotovoltaico, como o silício, precisa-se atentar a sua estrutura. Portanto, um painel solar fotovoltaico se compõe de:

• Moldura de alumínio;
• Vidro;
• Encapsulante de EVA;
• Células fotovoltaicas;
• Encapsulante de EVA;
• Backsheet;
• Caixa de junção.

O primeiro passo para a construção de um painel solar fotovoltaico é criar uma superfície plana de células fotovoltaicas. Assim, é essencial que cada célula fotovoltaica possua o mesmo tamanho e seja colocada em série. 

Além disso, elas precisam se conectar uma a outra por uma faixa condutora que precisa ser fina. E é essa faixa, colocada de cima para baixo, a responsável por ligar as células e fazer com que aja um circuito que gere energia elétrica.

Depois de juntar e criar um espaço homogêneo para as células fotovoltaicas, deverão ser colocadas as outras estruturas. Primeiro, essas células precisam ser cobertas com uma placa de vidro temperado, anti aderente e anti reflexo que será emoldurada com alumínio.

O vidro precisa ser o mais transparente possível para possibilitar que a maior quantidade de luz possível entre na estrutura. Já o encapsulante precisa ser de EVA, pois esse material é firme e um plástico, de modo que reage bem ao calor, protegendo e unindo as células fotovoltaicas.

Com isso, cria-se como se fosse um “sanduíche” dos materiais com as células em que essas células funcionam como uma espécie de recheio. No entanto, ainda aplica-se um vácuo para remover todo o ar desse “sanduíche” e evitar bolhas e perda de funcionalidade do painel.

Também, no fundo do painel solar fotovoltaico precisará existir um backsheet e uma caixa de junção. O primeiro é a caixa de proteção das células fotovoltaicas, já o último é o responsável  por possuir cabos que ligam os painéis solares.

Vantagens de um painel solar fotovoltaico

Com duração de mais de 25 anos, o painel solar fotovoltaico apresenta diversas vantagens e benefícios. E isso não só para o consumidor, mas também para o meio ambiente, afinal sua matéria-prima é a incidência solar, um recurso gratuito. De modo que é uma fonte de energia completamente sustentável.

Além disso, sua relação de custo-benefício é extremamente vantajosa. E isso se comparar o investimento, o espaço que um painel solar fotovoltaico utiliza, a energia que ele produz e seu tempo de duração. 

Por isso, um painel solar fotovoltaico é um investimento de longo prazo que de forma simples gera energia e também créditos. Isso é, se esse sistema produzir uma quantidade maior de energia do que a residência precisa, essa energia que sobra se transforma em créditos. 

Dessa forma, esses créditos podem ser com a concessionária de energia ou armazenado em baterias para ser usado posteriormente. Como, por exemplo, em dias com clima em que não há ou há baixa incidência de luz.

Com isso, usar um painel solar fotovoltaico pode reduzir drasticamente a conta de eletricidade. De maneira que apenas esse sistema pode dar conta de todas as necessidades do imóvel e de seus moradores.

E, também, não haverá muitos gastos com o painel solar fotovoltaico, pois eles têm autonomia. Ou seja, precisam de pouca manutenção por ter sua estrutura e funcionalidade