Como funciona a energia solar fotovoltaica?

Tomaz Filho

Todos nós sabemos que os painéis solares fotovoltaicos transformam a luz do sol em eletricidade utilizável, mas poucas pessoas conhecem a ciência real por trás desse processo. 

Por isso, neste artigo eu vou falar um pouco sobre a história da energia solar fotovoltaica e como ela funciona. Continue a leitura para saber mais. 

Antes de tudo, entenda como isso começou

Em 1905, Albert Einstein descreveu a natureza da luz e o efeito fotoelétrico no qual a tecnologia fotovoltaica se baseia. Anos mais tarde, ele ganhou um prêmio Nobel de física por divulgar o conceito.

O primeiro módulo fotovoltaico foi construído pela Bell Laboratories em 1954. Foi anunciado como uma bateria solar e era principalmente uma curiosidade, pois custava muito caro para ser amplamente utilizado.

Na década de 1960, a indústria espacial começou a fazer o primeiro uso sério da tecnologia para fornecer energia a bordo de espaçonaves. Por meio dos programas espaciais, a popularidade aumentou, a tecnologia evoluiu, a confiabilidade foi estabelecida e o custo começou a diminuir. 

A ciência por trás da energia solar fotovoltaica

Os painéis solares fotovoltaicos são compostos por pequenas células fotovoltaicas — isso significa que podem converter a luz solar em eletricidade. 

Essas células são feitas de materiais semicondutores, na maioria das vezes silício, um material que pode conduzir eletricidade enquanto mantém o desequilíbrio elétrico necessário para criar um campo elétrico.

Quando a luz solar atinge o semicondutor na célula fotovoltaica, a energia da luz é absorvida na forma de fótons, liberando vários elétrons que flutuam livremente na célula.

A célula solar é projetada especificamente com semicondutores carregados positivamente e negativamente juntos para criar um campo elétrico. Este força os elétrons à deriva a fluir em uma determinada direção.

O fluxo é conhecido como corrente de energia, e a intensidade da corrente determina quanta eletricidade cada célula pode produzir. Uma vez que os elétrons soltos atingem as placas de metal, a corrente é direcionada para os fios.

Enquanto os painéis solares geram eletricidade de corrente contínua, a maioria dos consumidores de eletricidade precisa de eletricidade de corrente alternada para alimentar casas, empresas ou edifícios. A função do inversor é transformar a eletricidade de contínua em alternada, tornando-a acessível para o uso diário.

Depois que a eletricidade é transformada em um estado utilizável é enviada do inversor para o painel elétrico (também chamado de caixa do disjuntor) e distribuída conforme necessário. A eletricidade agora está prontamente disponível para acender luzes, eletrodomésticos e outros dispositivos elétricos com energia solar.

Qualquer eletricidade que não seja consumida pela caixa do disjuntor é enviada para a rede elétrica por meio do medidor da concessionária. Quando o sistema produz mais eletricidade do que é consumido, o medidor funciona ao contrário e você é creditado pelo excesso de energia gerado pelo processo de medição líquida. 

Principais vantagens para você 

Os painéis solares não precisam de tanto espaço quanto outras tecnologias renováveis ​​e podem ser instalados em uma ampla variedade de locais. De fazendas solares rurais maiores que podem sustentar a biodiversidade local a painéis em telhados de prédios residenciais ou comerciais. 

Não é necessário fazer nenhuma manutenção complicada além de limpezas ocasionais para mantê-los livres de sujeira e detritos. Painéis não geram poluição sonora ao produzir eletricidade. São feitos principalmente de folhas de silício e não há perigo de as células vazarem, emitirem toxinas ou gases.

Eles reagem ao espectro de luz visível. Isso significa que, se houver luz o suficiente para ver, há luz suficiente para gerar eletricidade. Mas quanto mais forte a luz do sol, melhor.

Agora que você sabe como funciona a energia solar fotovoltaica, pode se maravilhar com a forma como essa tecnologia captura luz do sol para levar energia limpa para casas, empresas, fazendas e outros locais.

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