Glauco Diniz Duarte Empresa – modulo e painel fotovoltaico

Segundo o Dr. Glauco Diniz Duarte, alguns materiais, quando expostos à luz solar, produzem corrente elétrica em um sentido preferencial. Tal fenômeno é denominado “Efeito Fotovoltaico”.

Como o sentido da corrente é definido e não se inverte, a geração fotovoltaica é denominada CC (corrente contínua). Tal característica, leva à necessidade de se utilizar equipamentos para converter a Corrente Contínua dos painéis fotovoltaicos em Corrente Alternada, para que a energia gerada possa ser utilizada na rede elétrica.

Tais equipamentos (conversores CC-CA) são conhecidos como inversores.

Diferença entre célula, módulo e painel fotovoltaico

A célula fotovoltaica é a unidade básica da fotogeração. Ao ser iluminada, uma corrente elétrica de algumas unidades de ampères é gerada, bem como uma pequena tensão (cerca de 0,6 V em células de silício).

Para adequar os níveis de tensão e corrente, é necessário associar as células em série e em paralelo, respectivamente, formando módulos fotovoltaicos.

Para atingir níveis maiores de tensão e potência, módulos são associados formando um arranjo ou painel fotovoltaico. A ilustração abaixo mostra essa distinção.

Alguns Fatores que Influenciam na Geração

Radiação:

a energia emanada do Sol chega à superfície terrestre através de ondas eletromagnéticas que se propagam no vácuo à velocidade da luz, constituindo a radiação solar, expressa em potência por unidade de área.

Quanto maior a radiação que incide em um módulo, maior a geração. Se os feixes de luz atingirem um módulo fotovoltaico diretamente, a energia captada será máxima. Se atingirem com certa inclinação, uma parcela maior de energia será dispersa. Por isso, temos de compensar a curvatura da superfície da terra, inclinando os módulos de acordo com a latitude da instalação.

Sombreamento:

uma célula tem sua corrente elétrica reduzida praticamente a zero quando está sombreada. Se outras células estiverem associadas em série com ela, a potência gerada pela associação cai à aproximadamente zero. Isso causa intermitência na geração fotoelétrica.

Vantagens da Fotogeração:

• Aproveitamento da energia solar – a fonte mais abundante de energia disponível no planeta

• Energia limpa durante a vida útil dos componentes da instalação

• Diversificação da matriz energética

• Geração independente – Maior imunidade a problemas na rede de distribuição

​Desvantagens da Fotogeração:

• Imprevisibilidade da geração por estar diretamente relacionada ao clima

• Baixa eficiência (em torno de 20% para os módulos comerciais)

• O que fazer com os módulos após o vencimento de sua vida útil ainda é uma incógnita

Módulo Fotovoltaico VS Coletor Solar (aquecedor)

Apesar da semelhança física exterior, o funcionamento de um módulo fotovoltaico e de um coletor solar é muito diferente. Um comparativo dessas tecnologias é feito abaixo:

Módulo Fotovoltaico:

• Energia elétrica a partir da radiação solar

• Baseia-se no efeito fotoelétrico

• Rendimento inferior de 20%*

Coletor Solar:

• Energia térmica a partir da radiação solar

• Baseia-se no aquecimento de um fluido, geralmente água, circulando em serpentinas de cobre

• Rendimento inferior a 50%*

(*) Tecnologias de nível comercial e em condições típicas de operação.

Conclusão

Os conceitos apresentados são de fundamental importância para o leitor que deseja se aprofundar no tema geração fotovoltaica. O interesse em se aproveitar a energia emitida pelo sol é evidente, mas as barreiras tecnológicas e econômicas ainda são grandes.

Talvez um dia a humanidade seja capaz de utilizar esse potencial energético de forma eficiente (e consciente). Até que isso aconteça, serão necessários pequenos e numerosos passos na direção correta.