Descubra como os painéis solares fotovoltaicos transformam a energia solar em eletricidade para a sua casa.

Desde painéis instalados em telhados, terraços, postes de iluminação pública e sinais de trânsito, a energia solar tem vindo a tornar-se parte integrante do nosso dia a dia. A primeira célula solar moderna foi criada em 1954 e, a partir daí, a tecnologia evoluiu a passos largos, tornando a eletricidade de fonte solar uma alternativa essencial não apenas para o nosso quotidiano, como também para o planeta.

Mas como é que um painel consegue captar a luz do sol e transformá-la em eletricidade? Descubra tudo neste descodificador.

O que é um painel fotovoltaico?

Chama-se fotovoltaico ao tipo de painel solar que produz energia elétrica a partir da luz solar. Distingue-se de um painel solar térmico, cuja função é transformar a energia solar em calor, para aquecimento de águas, por exemplo. Para que a eletricidade gerada pelos painéis solares seja aproveitada para os mais variados usos, o sistema solar fotovoltaico costuma incluir um inversor, que transforma a corrente contínua em corrente alternada, um gerador e um quadro elétrico. 

Como funciona o painel solar fotovoltaico?

A luz solar que incide nas células do painel é composta por partículas minúsculas, os fotões, que possuem energia e criam tensão elétrica ao embater nos painéis. É aqui que o silício entra em ação.

Os fotões transferem a sua energia para os eletrões presentes nos átomos de silício, forçando a sua deslocação no painel. Este fenómeno denomina-se “efeito fotovoltaico” e tem semelhanças com um jogo de snooker. Neste caso, os fotões da luz solar são a bola branca. Tal como na primeira tacada de snooker, o impacto da bola branca dispersa as bolas coloridas, que dá início ao jogo. O impacto da bola branca permite que as bolas coloridas se dispersem, assim como os fotões estimulam o movimento dos eletrões.

No entanto, uma dispersão arbitrária de eletrões não é suficiente para criar corrente elétrica: é preciso que o movimento seja contínuo e sempre para o mesmo lado. Dois tipos diferentes de silício na mesma célula garantem isso mesmo: de um lado, uma estrutura de silício com eletrões a mais; do outro, uma estrutura com “lugares vazios”. Ao receberem o impulso dos fotões, os eletrões deslocam-se da primeira para a segunda e as propriedades isolantes do silício mantêm este desequilíbrio constante. Cria-se, assim, a corrente elétrica que depois é encaminhada pelo sistema até aos aparelhos elétricos.

Como é que a eletricidade gerada é usada em casa?

A energia elétrica produzida pelos painéis está em corrente contínua, o que não permite que seja usada pelos eletrodomésticos e demais equipamentos elétricos em casa. Por isso, os sistemas fotovoltaicos estão ligados a um inversor – equipamento elétrico que converte a corrente contínua em corrente alternada – colocado entre os painéis e a instalação elétrica da casa. A partir do momento em que é convertida em corrente alternada, pode ser usada normalmente para fazer funcionar os eletrodomésticos e acender as lâmpadas da sua casa.

De que é composto?

O principal componente de um painel solar é o silício, um elemento químico semicondutor, com estrutura cristalina, que integra arenitos, argila e granito. Este é o componente base das células solares: células muito finas, constituídas por uma “fatia” de silício e de pistas coletoras que recebem a luz solar. Cada célula solar produz pouca energia, ou seja, cerca de 0,5 volts em corrente contínua. Assim, as células habitualmente são ligadas entre si em conjuntos de 60 ou 72 num módulo solar, com pistas condutoras de alumínio, para conduzir a energia. Ligados numa estrutura única, esses módulos formam um painel solar que, por sua vez, pode ser agregado a outros num sistema das mais variadas dimensões.

Que tipo de painéis solares fotovoltaicos existem?

O silício pode ser trabalhado de diferentes formas. Os painéis de amorfo ou filme fino são menos eficientes, mas mais flexíveis. Os painéis monocristalino e policristalino são os mais utilizados e mais eficientes, diferindo unicamente na pureza do silício utilizado.

Os painéis solares comuns têm por base uma estrutura de células de silício, revestidas para maior resistência e isolamento: na parte de baixo, por um filme plástico; na parte exposta ao sol, por vidro ou lâmina de material plástico transparente com tratamento antirreflexo. O painel é também cercado por uma moldura de alumínio. Os painéis convencionais usados pela EDP são monocristalinos, com duas gamas de potência. Já os aplicados em varandas, destacam-se pela sua leveza e flexibilidade.

Porque é que os painéis estão inclinados?

Os painéis são instalados de forma a maximizar a exposição ao sol. Tendo em conta a variação do ângulo de incidência da luz solar ao longo do ano, o ideal é inclinar o painel (entre 30 a 35 graus) e voltá-lo para sul. O melhor grau de inclinação depende da sua localização específica. No entanto, existem também sistemas mais pequenos, que podem ser colocados em varandas e outro tipo de paredes.

Qual o espaço que cada painel solar fotovoltaico ocupa?

O espaço necessário para a instalação de cada painel solar é de cerca de 2m². Mas é importante ter área suficiente para um sistema com vários painéis. Essa área pode estar num quintal, terreno, terraço ou telhado e não deve ter sombras, sob pena de afetar a produção. Sobre este último ponto, tenha em conta que não deverá ter edifícios adjacentes (ou partes do próprio edifício) e árvores em volta. Em alternativa, no caso dos painéis solares para apartamentos, bastam 2,5m² para todo o sistema.

Quanto tempo dura um sistema solar fotovoltaico?

O tempo de vida estimado de um sistema fotovoltaico é, em média, de 25 anos, havendo painéis, como a gama Premium da EDP, com esse mesmo tempo de garantia, o que significa que podem, facilmente, ir bastante além dessa durabilidade. No caso dos painéis solares para apartamentos, a garantia comum é de 10 anos.

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