Como as células fotovoltaicas geram eletricidade

Antes de instalar uma tecnologia desconhecida no seu telhado, é importante se familiarizar com pelo menos os princípios básicos de como ela funciona. Uma célula fotovoltaica (FV), ou também chamada de célula solar, é uma tecnologia de coleta de energia que converte energia solar em eletricidade útil por meio de um processo chamado efeito fotovoltaico. Quando a luz incide sobre uma célula fotovoltaica, ela pode ser refletida, absorvida ou passar diretamente através da célula. A célula fotovoltaica é composta de material semicondutor; o “semi” significa que ela pode conduzir eletricidade melhor do que um isolante, mas não tão bem quanto um bom condutor como um metal. Existem vários materiais semicondutores diferentes usados em células fotovoltaicas.

Agora você deve estar se perguntando: qual é a diferença entre painéis solares e células solares? E do que são feitos os painéis solares? A distinção é bastante simples. Os painéis solares são feitos de múltiplas células solares. As células solares atuam como uma espécie de blocos de construção dos painéis solares, desempenhando um papel fundamental no efeito fotovoltaico.

Agora que você sabe o que são células fotovoltaicas, vamos dar uma olhada em como elas funcionam. Quando o semicondutor é exposto à luz, ele absorve a energia da luz e a transfere para os elétrons, as partículas carregadas negativamente no material. Essa energia extra permite que as partículas fluam através do material como uma corrente elétrica. O movimento dos elétrons, que carregam carga negativa, em direção à superfície frontal da célula fotovoltaica, cria um desequilíbrio de carga elétrica entre as superfícies frontal e traseira da célula. Esse desequilíbrio cria um potencial de voltagem como os terminais negativo e positivo de uma bateria. Os condutores elétricos na célula absorvem esses elétrons. Quando os condutores são conectados em um circuito elétrico a uma carga externa, por exemplo, uma bateria, a eletricidade flui através do circuito.
Uma característica importante dos semicondutores fotovoltaicos é a distância entre a banda de valência dos elétrons e a banda de condução, que indica quais comprimentos de onda de luz o material pode absorver e converter em energia elétrica. Se a banda proibida do semicondutor corresponder aos comprimentos de onda da luz que incide na célula fotovoltaica, então essa célula poderá utilizar eficientemente toda a energia disponível.

Quais são as principais vantagens da energia solar? A energia solar é sustentável, renovável e, graças à sua fonte ser o sol, é muito difícil de esgotar. À medida que o custo do uso da energia solar para produzir eletricidade diminui a cada ano, muitos proprietários de imóveis estão cada vez mais migrando para a energia solar. Atualmente, há mais de um milhão de instalações solares em todo o país. Abaixo estão os benefícios adicionais de mudar para eletricidade solar.

Um sistema elétrico solar oferece uma oportunidade para qualquer pessoa que queira reduzir as contas mensais de serviços públicos e fazer um investimento de longo prazo e baixo risco. Retornos financeiros e contas mensais de serviços públicos mais baixas são os principais incentivos para a adoção da energia solar. A economia exata que você verá com a energia solar depende do seguinte:

• Tamanho do sistema de energia solar
• Se você compra ou aluga seu sistema
• Consumo de energia
• O número de horas de luz solar diária
• Tamanho e ângulo do telhado
• Preços locais de eletricidade.

Pode parecer óbvio, mas o fato de todas as áreas da Terra receberem luz solar em maior ou menor grau oferece uma vantagem dupla. Em primeiro lugar, a luz solar é uma fonte de energia que pode ser usada em qualquer lugar do planeta e chega até mesmo a lugares sem infraestrutura ou conexões: portanto, em áreas rurais isoladas, lugares remotos ou de difícil acesso, o sol é sempre uma opção. Além disso, graças à disponibilidade de luz solar, a energia solar pode ser usada por residências individuais sem depender de outras residências. Isso é muito difícil de implementar para outras fontes de energia renovável, como o vento. Uma vez convertida em eletricidade, a energia solar é muito simples de transportar. Isso significa que enormes quantidades de eletricidade podem ser geradas em grandes fazendas solares, talvez em áreas da Terra com os maiores níveis de luz solar, como o cinturão equatorial.

A energia fotovoltaica produz energia principalmente no meio do dia, mas graças a sistemas de armazenamento maiores, mais eficientes e confiáveis, ou baterias, a energia pode ser armazenada e usada mais tarde, quando o sol não estiver mais brilhando. Embora possa haver diferenças entre os países, a energia solar, especialmente quando a tecnologia fotovoltaica é usada para gerá-la, pode ser transferida diretamente para a rede elétrica. Isso cria uma possibilidade para comunidades de energia e permite que indivíduos e empresas enviem o excesso de energia que produzem para o mercado, garantindo que a energia não será desperdiçada e que o indivíduo ainda economize dinheiro.

O painel solar se deprecia mais no primeiro ano de uso. Isso significa que, no primeiro ano, a longevidade do painel diminui em 10%. No entanto, a cada dois anos, cai para 0,4% ao ano. Muitas empresas, incluindo a LEDVANCE, podem garantir de 15 a 20 anos de uso garantido dos painéis. Quando se trata de manutenção, os painéis precisam ser limpos com menos frequência e requerem apenas uma esfregada minúscula. Com uma vida útil de cerca de 20 anos, é bem provável que sejam substituídos na casa por uma geração futura.

Agora que você sabe o que são células fotovoltaicas, do que são feitas e que tipo de papel desempenham no processo fotovoltaico, você está um passo mais perto da instalação do painel. Esperamos ter fornecido informações suficientes, mas se você ainda estiver procurando por mais, não hesite em entrar em contato conosco ou conferir nossa seção de perguntas frequentes.