As placas fotovoltaicas têm se tornado cada vez mais conhecidas, principalmente com o aumento da busca por fontes de energia renováveis e sustentáveis. Elas são uma das principais tecnologias utilizadas na geração de energia solar, aproveitando a luz do sol para produzir eletricidade.
Por isso, vamos explicar como as placas fotovoltaicas funcionam, suas vantagens, como são fabricadas, o processo de geração de energia, preço e cuidados com a limpeza.
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Como as placas fotovoltaicas funcionam?
As placas fotovoltaicas funcionam através do efeito fotovoltaico, um processo físico no qual a luz solar é convertida em energia elétrica. As células fotovoltaicas, que compõem a placa, são feitas de materiais semicondutores, geralmente silício, que têm a capacidade de absorver a luz solar e gerar eletricidade.
Quando a luz incide sobre a célula fotovoltaica, ela libera elétrons que geram uma corrente elétrica. Consequentemente, o processo de conversão de energia é descrito em etapas:
- Absorção da luz solar: Quando a luz solar atinge a célula fotovoltaica, ela é absorvida pelos átomos do material semicondutor, que liberam elétrons.
- Geração de corrente elétrica: A movimentação dos elétrons cria uma corrente elétrica contínua. No entanto, para ser utilizada em nossas casas, a corrente precisa ser transformada.
- Conversão da corrente contínua (CC) em corrente alternada (CA): A corrente contínua gerada pelas células fotovoltaicas é convertida em corrente alternada através de um inversor no sistema fotovoltaico. A corrente alternada é a forma de eletricidade utilizada em praticamente todas as redes elétricas.
- Distribuição da energia: Após a conversão, a energia elétrica gerada é utilizada diretamente na residência ou comercializada de volta para a rede elétrica, caso o sistema esteja conectado a ela. Além disso, se a energia gerada for superior à necessidade, ela pode ser armazenada em baterias para uso posterior.
Como é criada uma placa fotovoltaica?
A fabricação de placas fotovoltaicas envolve um processo complexo e técnico que visa transformar o silício, um dos elementos mais abundantes na Terra, em células solares.
Dessa forma, pode-se dizer que os principais passos de criação são:
- Extração do silício: O silício utilizado nas células fotovoltaicas é extraído de minérios ricos em silício, como a sílica (SiO2). O silício é então purificado e transformado em lingotes, que são blocos sólidos de silício.
- Corte dos lingotes: O lingote de silício é cortado em finas lâminas chamadas wafers. Esses wafers têm espessura reduzida e formam as células fotovoltaicas.
- Dopagem e tratamento: Os wafers de silício são dopados com outros elementos, como fósforo ou boro, para criar uma camada negativa e uma camada positiva, formando um campo elétrico. Esse campo é necessário para a separação dos elétrons gerados pelo efeito fotovoltaico.
- Montagem das células solares: As células fotovoltaicas são conectadas entre si para formar módulos solares. Essas células são posicionadas em painéis, com proteção contra condições externas como intempéries e umidade.
Testes e controle de qualidade: Após a fabricação, as placas solares são submetidas a testes de desempenho e durabilidade, assegurando que atendam aos padrões internacionais de qualidade.
Como as placas fotovoltaicas geram energia?
O processo de geração de energia pelas placas fotovoltaicas começa com a absorção da luz solar. Quando os fótons (partículas de luz) atingem as células fotovoltaicas, os elétrons presentes no silício são excitados e se movem, criando um fluxo de corrente elétrica.
Essa corrente elétrica gerada pelas células solares é contínua, ou seja, flui em uma única direção. No entanto, a maioria das residências e empresas utiliza corrente alternada (CA), que é a forma de energia utilizada nas redes elétricas. Portanto, é necessário um dispositivo chamado inversor para converter a corrente contínua (CC) em corrente alternada (CA).
Uma vez convertida, a energia elétrica gerada pode ser utilizada diretamente no local onde as placas estão instaladas, como em residências, empresas e fábricas. Caso a energia gerada seja superior à demanda do local, ela pode ser armazenada em baterias ou enviada para a rede elétrica. No caso de uma residência, o excedente de energia pode ser compensado em forma de créditos, que podem ser utilizados em outros períodos de menor geração solar, como em dias nublados ou à noite.
Vantagens de ter uma placa fotovoltaica
A instalação de placas fotovoltaicas oferece diversas vantagens, tanto para o meio ambiente quanto para os proprietários do sistema.
- Economia de energia: O principal benefício de ter um sistema fotovoltaico é a redução nas contas de energia elétrica. Ao gerar sua própria eletricidade, você pode diminuir a dependência da rede elétrica, resultando em uma economia considerável.
- Sustentabilidade: As placas fotovoltaicas são uma fonte de energia limpa e renovável. Elas não emitem poluentes durante sua operação, contribuindo para a redução das emissões de gases de efeito estufa, ajudando a combater as mudanças climáticas.
- Valorização do imóvel: A instalação de um sistema fotovoltaico aumenta o valor de revenda de um imóvel. Com a crescente busca por soluções sustentáveis, imóveis que possuem sistemas solares são mais atraentes para compradores preocupados com o meio ambiente e com a economia de longo prazo.
- Baixos custos de manutenção: As placas fotovoltaicas requerem pouca manutenção. Com uma vida útil de até 25 anos, o sistema fotovoltaico funciona por décadas com apenas verificações ocasionais e limpeza periódica.
- Autossuficiência energética: Com um sistema de placas solares, você se torna menos dependente da rede elétrica convencional, tornando-se vantajoso em áreas remotas ou sujeitas a falhas no fornecimento de energia.
- Incentivos fiscais: Em muitos países, a instalação de sistemas fotovoltaicos é incentivada por meio de isenções fiscais, subsídios ou programas de incentivo a energias renováveis.
Preço das placas fotovoltaicas
O preço das placas fotovoltaicas varia de R$ 10.000 e R$ 40.000 para residências, considerando a instalação de um sistema que atenda à demanda de energia de uma casa de médio porte.
Além do custo das placas solares em si, outros custos devem ser considerados, como o inversor, a bateria de armazenamento (se houver), a mão de obra para a instalação e a estrutura de suporte das placas.
Limpeza das placas fotovoltaicas
A limpeza das placas fotovoltaicas é um aspecto para certificar que o sistema continue funcionando corretamente. As placas solares devem ser mantidas limpas para que a luz do sol seja absorvida. A sujeira, como poeira, folhas ou detritos, diminui a produtividade do sistema solar.
A frequência de limpeza das placas depende do ambiente onde elas estão instaladas. Mas, o ideal para uma grande eficiência energética é de 4 em 4 meses. Em áreas com alta poluição ou poeira, a limpeza deve ser feita mais frequentemente, enquanto em regiões mais limpas, uma limpeza a cada 6 meses ou até uma vez por ano já é suficiente.
A limpeza deve ser feita com cuidado para evitar danos às células solares. É recomendado usar água e sabão neutro, evitando produtos químicos abrasivos. Além disso, deve-se usar uma escova macia ou pano para limpar a superfície, nunca utilizando objetos rígidos que possam arranhar as placas.
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