Entenda como funciona uma placa solar

Entenda como funciona a placa solar

As pla­cas solares são ele­men­tos fun­da­men­tais para a o proces­so de ger­ação da ener­gia solar. Neste arti­go vamos esclare­cer algu­mas dúvi­das, tais como: para que servem, onde são uti­lizadas, como são pro­duzi­das, car­ac­terís­ti­cas e os prin­ci­pais tipo de pla­cas uti­liza­dos. Vamos lá pes­soal!

A ener­gia solar é uma fonte de ener­gia limpa, ren­ováv­el, não pos­sui nen­hum tipo de ruí­do e é ines­gotáv­el, o que faz dela uma fonte de ener­gia do futuro e que vem crescen­do cada vez mais. É um inves­ti­men­to lucra­ti­vo a lon­go pra­zo e por não prej­u­dicar o meio ambi­ente vem sendo ado­ta­do nas residên­cias, indús­trias e esta­b­elec­i­men­tos com­er­ci­ais.

As pla­cas solares são pro­duzi­das a par­tir de um ele­men­to muito abun­dante, o silí­cio, que se tornou a matéria pri­ma na con­strução dos painéis solares, sendo extraí­do e explo­rado de diver­sas for­mas, como monocristal­i­no, poli­cristal­i­no e amor­fo.

Além do silí­cio out­ros mate­ri­ais alter­na­tivos vêm sendo tes­ta­dos para serem apli­ca­dos na con­sti­tu­ição da mon­tagem des­ta fonte de ener­gia, como as célu­las de filme fino, onde o proces­so de fab­ri­cação requer um menor cus­to, porém com a desvan­tagem de sua efi­ciên­cia energéti­ca ser muito baixa com­para­da ao silí­cio.

Funcionamento das placas solares.

Exis­tem dois tipos de painéis solares, sendo que um uti­liza a luz do sol ape­nas para aque­c­i­men­to, na maio­r­ia das vezes aque­cen­do água. Essa pla­ca é con­sti­tuí­da por uma super­fí­cie escu­ra, respon­sáv­el por absorv­er a ener­gia do sol e trans­for­má-la em calor.

O out­ro tipo de pla­ca solar é usa­do para ger­ação de ener­gia elétri­ca, pois con­verte a ener­gia do sol dire­ta­mente em elet­ri­ci­dade. Ela é com­pos­ta por célu­las solares, feitas de mate­ri­ais semi­con­du­tores, são chamadas de célu­las foto­voltaicas.

Ela gera ener­gia quan­do as partícu­las da luz solar, fótons, col­i­dem com os áto­mos dess­es mate­ri­ais, provo­can­do o deslo­ca­men­to dos elétrons, geran­do assim a cor­rente elétri­ca, usa­da para car­regar uma bate­ria por exem­p­lo.

As pla­cas solares que trans­for­mam a luz solar em elet­ri­ci­dade são ger­adores elétri­cos que são cada vez mais uti­liza­dos em apar­el­hos eletrôni­cos, residên­cias e em satélites. Mas é bom lem­brar que as pla­cas foto­voltaicas não armazenam ener­gia, elas ape­nas man­têm o fluxo de elétrons.

Já as que trans­for­mam a luz solar em calor, são geral­mente uti­lizadas nas residên­cias para aque­c­i­men­to da água para os chu­veiro e torneiras.

No mer­ca­do exis­tem vários mod­e­los de painéis foto­voltaicos, como os de silí­cio monocristal­i­no, poli­cristal­i­no, amor­fo, além dos feitos de filme fino e os híbri­dos.

Placa fotovoltaica de silício monocristalino

A tec­nolo­gia monocristali­na é a mais anti­ga e a mais cara den­tre todos painéis, ele difere dos demais por ter uma cor uni­forme, onde indi­ca a alta pureza do silí­cio, além de ter seus can­tos arredonda­dos, são feitas a par­tir de ape­nas um silí­cio em for­ma cilín­dri­ca, que é fati­a­da crian­do des­ta for­ma lâmi­nas indi­vid­u­ais que são tratadas e trans­for­madas em célu­las foto­voltaicas, são cor­tadas des­ta for­ma para min­i­mizar o taman­ho e aproveitar cada espaço disponív­el na pla­ca, sua dura­bil­i­dade é supe­ri­or a 30 anos.

Placa fotovoltaica de silício policristalino

A prin­ci­pal difer­ença entre o painel poli­cristal­i­no do monocristal­i­no é a fundição dos cristais, onde no proces­so do poli­cristal­i­no os cristais são fun­di­dos em blo­cos, assim preser­van­do a for­mação de múlti­p­los cristais.

Depois de fun­di­dos em blo­cos são colo­ca­dos em quadra­dos e fati­a­dos em célu­las, como no monocristal­i­no, dessa for­ma eles são semel­hantes aos de um úni­co cristal (monocristal­i­no), tan­to no desem­pen­ho quan­to na degradação. Porém, são um pouco menos efi­cientes, tem baixo cus­to e sua dura­bil­i­dade é supe­ri­or a 30 anos.

Painel solar de filme

Os painéis de filme fino são con­sti­tuí­dos basi­ca­mente por várias camadas finas de mate­r­i­al foto­voltaico sobre um sub­stra­to, sendo assim algu­mas tec­nolo­gias podem chegar a uma efi­ciên­cia de aprox­i­mada­mente 16%, sendo com­para­dos as pla­cas de poli­cristal­i­nos.

Por serem fab­ri­ca­dos em grande escala, o que traz van­ta­gens, pois saem por val­ores menores, pos­suem uma boa aparên­cia, podem ser flexíveis e suportarem altas tem­per­at­uras.

Placa de silício amorfo.

Por serem de baixa pro­dução de ener­gia elétri­ca eles eram uti­liza­dos em equipa­men­tos menores, como as cal­cu­lado­ras de bol­so. Na atu­al­i­dade com avanços tec­nológi­cos e ino­vações, podem ser uti­liza­dos com uma téc­ni­ca de empil­hamen­to, onde várias camadas de célu­las solares de silí­cio amor­fo podem ser com­bi­nadas, que aca­ba aumen­tan­do sua efi­ciên­cia, porém pou­ca, não ultra­pas­san­do os 10% de efi­ciên­cia.

Placa solar híbrida

Os painéis híbri­dos uti­lizam de uma tec­nolo­gia onde sua efi­ciên­cia pode chegar a 20%, em seu proces­so de fab­ri­cação são pare­ci­dos aos painéis foto­voltaicos monocristal­i­nos, porém pos­suem algu­mas difer­enças, sendo uma delas a pas­si­vação com a cama­da de silí­cio amor­fo, den­tre out­ras difer­enças.

Este painel pro­duz mais ener­gia por metro quadra­do, tam­bém fun­ciona muito bem com tem­per­at­uras mais altas, des­ta for­ma, o que faz dessa tec­nolo­gia ser ide­al para o Brasil, porém infe­liz­mente ess­es painéis ain­da não estão disponíveis no mer­ca­do.

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