Como funcionam os paineis solares fotovoltaicos

Como funcionam os sistemas de painéis solares?

Os painéis fotovoltaicos, fazem a conversão directa da luz solar para electricidade, a um nível atómico. A luz solar é composta de fotões, ou partículas de energia solar. Estes fotões possuem diferentes quantidades de energia, dependendo do do comprimento de onda do espectro solar.

Alguns materiais exibem propriedades que proporcionam um efeito conhecido como ‘efeito fotovoltaico’ que os faz absorver fotões, e libertar electrões. Quando estes electrões são capturados, uma corrente eléctrica pode ser usada como electricidade.

A corrente que se cria nos painéis, ainda não está pronta para uso doméstico já que a grande maioria dos aparelhos domésticos utiliza corrente alternada, e a corrente gerada pelos painéis solares, é corrente contínua. Torna-se necessário por isso utilizar um inversor de corrente. (AC/DC)

Muitas vezes pretende-se armazenar a energia para uso gradual, ao invés de fornecer a energia directamente à habitação, para isso o sistema pode incluir também um conjunto de baterias para armazenamento da energia eléctrica.

Como funcionam os painéis solares?

Um painel fotovoltaico é constituído por várias células fotovoltaicas todas juntas no mesmo circuito.

As células fotovoltaicas são formadas por pelo menos 2 camadas de materiais semi-condutores. Uma camada com uma carga positiva, e outra com uma negativa.

Quando a luz solar atinge as células fotovoltaicas, muitos dos fotões são reflectidos, ou passam através da célula, outros são absorvidos pela célula. Quando a camada negativa da célula tiver absorvido fotões suficientes, os electrões são libertados dessa camada. Migrando assim para a camada semi-condutora positiva, criando assim uma diferença de potencial entre as 2 camadas semelhante à de 1 bateria comum.

Ao ligar o sistema (pólo +, e -) a um electrodoméstico comum, os electrões circulam pelo circuito criando electricidade. Cada célula produz entre 1-2 watts. Para aumentar a sua potência, as células são combinadas e concentradas num módulo solar compacto. Estes módulos é que são depois instalados num circuito (em série, e/ou paralelo) e combinados para formar o painel solar que dará a potência necessária conforme os requisitos do projecto.

Graças à abundância de silicone (material primário na construção de painéis solares) e a praticamente ilimitada energia solar, esta solução renovável torna-se uma fonte de energia não só economicamente atractiva, mas também ecológica. Não queimam combustível, e não têm partes moveis sendo assim de fácil limpeza, não criam ruído, e são praticamente livres de manutenção.