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Como as placas funcionam?

Os sistemas fotovoltaicos geram energia elétrica através de placas (também chamadas de painéis ou módulos) instaladas em coberturas ou até mesmo no solo. Mas como estas placas conseguem gerar energia elétrica? Vamos entender melhor o assunto neste tópico!



Os sistemas funcionam com os módulos gerando energia elétrica, corrente contínua, esta corrente passa pelo inversor que a transforma em corrente alternada (a corrente elétrica utilizada nos imóveis), que alimenta a rede elétrica. Nosso tópico “como o sistema fotovoltaico funciona” fala mais sobre o funcionamento do sistema.


Neste tópico vamos nos aprofundar na geração da energia através dos módulos fotovoltaicos. As placas são produzidas com silício, um cristal encontrado na natureza, que é purificado e laminado para a criação das células (pequenos retângulos dispostos por toda a extensão das placas). Estas células são conectadas entre si através de contatos metálicos, por onde passa a corrente gerada. A última célula é conectada a um cabo, que conduz a corrente para o inversor.


Para entender a geração, precisamos conhecer o fenômeno chamado de efeito fotovoltaico, que é a geração de corrente elétrica por certos materiais ao receberem radiação em forma de luz.


No processo de fabricação dos painéis, duas lâminas de silício são sobrepostas em cada célula, uma delas tem o silício enriquecido com fósforo e a outra tem o silício enriquecido com boro. O fósforo possui um elétron a mais em sua camada de valência (negativo -), enquanto o boro possui um elétron a menos (positivo +), o que cria uma diferença de potencial entre estes dois elementos, portanto, tensão entre as duas camadas do material, como ocorre em uma pilha.


Em outras palavras, uma das camadas de silício possui elétrons sobrando, e a outra camada possui uma lacuna de elétrons. O deslocamento dos elétrons de uma camada para a outra gera a corrente elétrica, no entanto esta corrente não acontece de maneira espontânea, ela precisa ser estimulada pela luz!


O sol é nossa maior fonte de luz disponível, enviando para a Terra partículas de radiação eletromagnética, chamadas de fótons. Os fótons causam a excitação dos elétrons nas camadas de silício e eles passam a “saltar” da camada enriquecida com fósforo, onde estão sobrando, para a camada enriquecida com boro, onde estão faltando, isto ocorre pelo tempo em que o sol estiver alimentando os painéis com sua luz, com novos fótons, novos elétrons.


Na ilustração abaixo nós demonstramos a constituição dos módulos fotovoltaicos.



O princípio de uma célula fotovoltaica é obrigar os elétrons e as lacunas a avançarem para o lado oposto do material. É possível notar o caminho que os contatos elétricos criam entre as células de dupla camada de silício enriquecido, até o cabeamento de saída da corrente contínua.


Desta maneira, enquanto houver radiação solar os elétrons estarão constituindo corrente e alimentando o imóvel e a rede, quanto maior a incidência de luz solar, maior a corrente gerada. O Brasil possui condições climáticas e posicionamento geográfico bastante favoráveis para a geração fotovoltaica, por esta razão o investimento é bastante atrativo e tem poupado até 95% do custo com o consumo de energia elétrica nos imóveis!


Acompanhe nossos tópicos sobre energia solar fotovoltaica e fique por dentro deste assunto que já está mudando o mundo. Deixe seu nome e contato no final da página, e seja informado sempre que publicarmos um novo tema! Até mais!

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