De painel em painel instalado, o mercado de energia renovável vai crescendo no país. Segundo um levantamento publicado pela Agência Internacional de Energias Renováveis, em 2023, o Brasil é o oitavo maior produtor de energia solar no mundo, com 24 GW de potência instalada.
A China é quem encabeça o ranking, seguido por Estados Unidos, Japão, Alemanha, Índia, Austrália e Itália. Holanda e Coreia do Sul, abaixo do Brasil, fecham o top 10.
A utilização do sol como forma de energia só é possível por meio de um painel fotovoltaico. Confira como funciona essa tecnologia.
O que é energia solar?
A energia solar é proveniente da luz e do calor emitidos pelo sol. Essa fonte pode ser tanto aproveitada de forma fotovoltaica ou heliotérmica.
No primeiro tipo, há uma conversão direta da radiação solar em energia elétrica. Já no sistema heliotérmico, a energia do sol é transformada em calor, aquecendo principalmente a água de residências, hotéis e clubes.
Apesar de ter ficado popular apenas há alguns anos, o conceito de energia solar como conhecemos surgiu em 1954, quando o engenheiro estadunidense Russell Shoemaker Ohl anunciou a primeira célula fotovoltaica durante uma reunião da National Academy of Sciences.
A utilização de painéis solares só começou efetivamente em 1958. Esse processo foi possível graças ao trabalho do químico Calvin Fuller, que desenvolveu pela primeira vez o processo de dopagem do silício, que permitiu observar um comportamento fotovoltaico.
Evolução do painel solar
Após a sua primeira utilização na década de 50, o painel solar passou por diversas evoluções ao longo dos anos.
1976: Os engenheiros David Carlson e Christopher Wronski deram origem à primeira célula de silício amorfo com uma eficiência de 1,1%.
1992: Foi desenvolvida na Flórida uma célula de filme fino com 15,8% de eficácia.
1994: É criada a primeira célula solar que superou 30% de eficiência de conversão.
2000: Foram constituídos sistemas fotovoltaicos conectados à rede na maioria dos países de Primeiro Mundo. Com a implementação, a produção anual mundial subiu para 4.200 MWp de células fotovoltaicas.
2006: Nova célula solar atinge 40% de eficiência.
2012: A Aneel (Agência Nacional de Energia Elétrica) estabelece as condições gerais para o acesso de microgeração e minigeração distribuída aos sistemas de distribuição de energia elétrica. A resolução permitiu que o consumidor brasileiro gere sua própria energia renovável conectado à rede de distribuição.
2020: Geração solar fotovoltaica cresce 1 GW entre janeiro e maio no Brasil.
Como funciona o painel solar?
O painel solar é composto por células fotovoltaicas fabricadas a partir de materiais semicondutores, como o silício, que absorvem a energia do sol e geram energia elétrica pelo efeito fotovoltaico.
Quando os fótons atingem as células fotovoltaicas, alguns elétrons que circundam os átomos se desprendem e migram para a célula de silício que está com ausência de elétrons, criando uma corrente elétrica.
Dessa forma, a energia captada por meio de painéis solares pode ser utilizada em residências, comércios, indústrias e até mesmo na iluminação de espaços públicos.
Portanto, o funcionamento pode ser classificado em quatro etapas. Na primeira, os raios de sol intercedem sobre o painel solar, que capta a energia e a converte em elétrica.
Na segunda, é implementado um inversor capaz de converter a energia fornecida pela placa de DC para AC. Na terceira, o estabelecimento ou casa consome a energia necessária para a operação.
Por fim, o que não é utilizado fica em uma rede para consumo posterior. Essa reserva também é importante para dias de chuva e de baixa incidência solar.
Os principais materiais utilizados são:
- Células fotovoltaicas;
- Vidro fotovoltaico;
- Filme encapsulante para o painel solar (EVA);
- Backsheet;
- Caixa de junção (PV – junction box).
Vale destacar que o painel solar é um equipamento que possui mínima manutenção e pode durar anos sem prejudicar o meio ambiente.
Principais tipos de painéis solares
Ainda que todo painel solar tenha a mesma funcionalidade e finalidade, existe uma variedade de modelos no mercado. Separamos aqui três dos principais.
Painel solar monocristalino
A tecnologia monocristalina é a mais antiga e possui a eficiência mais alta, entre 15% e 22%. Isso significa que eles precisam de menos espaço para gerar a mesma quantidade de energia elétrica.
Painel solar policristalino
Introduzidos no mercado na década de 80, esse tipo de painel costuma ser uma opção mais barata e sustentável. A vida útil deste painel pode ultrapassar 30 anos.
Painel solar de silício amorfo (a-Si)
Com uma produção de energia elétrica mais baixa nesta tecnologia, esse tipo de painel é tradicionalmente utilizado em aplicações de pequena escala, como, por exemplo, calculadoras de bolso.
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