Como funciona a Energia Fotovoltaica

Por 4 bilhões de ano, a radiação solar tem fornecido calor e luz para a Terra, elementos indispensáveis para a vida. Esta radiação (= fótons) é gerada pela fusão nuclear no núcleo do Sol. Quando um fóton atinge um átomo de silício, seus elétrons são tirados do lugar, o que cria uma carga elétrica. Como resultado deste processo, a radiação é convertida diretamente em energia elétrica. Isso é conhecido como efeito fotovoltaico. Na Alemanha, uma média de 1.000 kWh de energia solar por metro quadrado pode ser produzida anualmente. Isto é equivalente ao teor energético de 100 litros de óleo combustível.

Como funciona a Energia Fotovoltaica

Tecnologia do Sistema

Sistemas fotovoltaicos podem ser conectados, através de um operador de redes, a um rede elétrica pública para fornecer energia (sistemas conectados à rede) ou podem ser usados para fins de autossuficiência (sistemas isolados). Um sistema fotovoltaico incorpora os seguintes componentes:

  • Módulo solar (montagem interligada das células solares)
  • Inversor
  • Sistema de montagem
  • Sistema de armazenamento (opcional)

Teoricamente, os sistemas fotovoltaicos podem ser instalados em telhados planos ou inclinados, podem ser incorporados à fachada de um edifício ou podem ser instalados em um terreno descampado.

Tecnologia de Módulos

Um módulo solar consiste em células solares conectadas eletricamente. Em um módulo solar, as células individuais são soldadas em série para formar strings de células conectadas eletricamente. As strings de células são conectadas por diodos e laminadas em um vácuo entre uma base de vidro, um filme de EVA e filme Tedlar. Uma estrutura de alumínio amarra a unidade laminada concluída. Existem três tipos de células solares:

 

  • Células solares monocristalinas: São cortadas em fatias finas (lascas) de uma haste de silício extraída com uma estrutura cristalina homogênea (monocristal). São de cor azul escura ou preta.
  • Células solares policristalinas: São cortadas de um bloco de silício fundido. As células policristalinas são azul brilhante.
  • Células solares de película fina

 
Como regra básica, as células solares monocristalinas são mais eficazes, mas sua produção envolve custos um pouco mais elevados.

Inversor

O inversor converte a corrente contínua (CC) produzida pelos módulos solares em corrente alternada (CA). Depois, ela é alimentada para a rede elétrica pública. Dependendo do modelo usado, um ou mais strings de módulo podem ser conectadas a um inversor string. Dispositivos de controle de sistema (comunicação de dados) são usados para monitorar a energia produzida, a quantidade de eletricidade consumida e a quantidade alimentada para a rede.