Na Heiwit, conhecemos bem os painéis solares. Instalamos sistemas fotovoltaicos nos telhados das empresas, o que nos permite dar o nosso contributo para a descarbonização e de proporcionar às empresas italianas uma forma de obterem lucros. Quem sabe melhor do que nós o aspeto e o funcionamento de um painel solar?

Qual é o aspeto de um painel solar?

Na gíria técnica, chamamos aos painéis solares módulos fotovoltaicos.

Trata-se de dispositivos tecnológicos concebidos para converter a energia luminosa do sol em energia eléctrica utilizável. Para tal, a sua estrutura básica é composta por vários componentes essenciais que funcionam em sinergia para captar e transformar a luz solar em eletricidade.

O principal componente de um painel solar é o célula fotovoltaica, normalmente feitas de silício cristalino. As células fotovoltaicas são finas camadas de material semicondutor que geram corrente eléctrica quando expostas à luz solar. Estas células são ligadas eletricamente em série ou em paralelo no painel para obter a tensão e a corrente desejadas.

A estrutura de suporte dos painéis solares é normalmente feita de alumínio ou aço inoxidável para garantir a resistência mecânica e a durabilidade. Esta estrutura suporta as células fotovoltaicas e fornece também uma estrutura de proteção para o painel.

Por cima das células fotovoltaicas é aplicada uma vidro transparente resistente às intempéries. Este vidro serve para as proteger da humidade, do pó e dos danos mecânicos, além de permitir a passagem da luz solar sem obstáculos. Pode ser aplicada uma película de material transparente e antirreflexo na superfície superior do vidro para melhorar a eficiência da recolha da luz solar, reduzindo os reflexos superficiais que, de outra forma, poderiam reduzir a energia captada pelas células fotovoltaicas.

Na parte de trás das células fotovoltaicas, é fixada uma folha de material impermeável e isolante, que protege as células da humidade e da penetração das intempéries do outro lado do painel. Finalmente, são ligados cabos e conectores eléctricos às células fotovoltaicas para transportar a eletricidade produzida pelo painel solar para um sistema de armazenamento ou um sistema de distribuição e utilização final.

Como funciona um painel solar

Agora que já sabe qual é o aspeto de um painel solar e quais os tipos existentes (de facto, dedicámos um artigo a este tema) é tempo de compreender como funciona um sistema fotovoltaico.

História da energia solar

Antes de entrarmos neste assunto, deve saber que a descoberta do poder da luz solar para criar energia não é recente. No século VII a.C., as pessoas utilizavam a luz solar para acender fogueiras, reflectindo os raios solares em objectos brilhantes. Os gregos e os romanos, no século III a.C., utilizavam espelhos solares para acender tochas durante as cerimónias religiosas.

Foi então que, em 1839, o jovem físico francês Edmond Becquerel, com apenas 19 anos, descobriu o efeito fotovoltaico ao fazer experiências com uma célula constituída por eléctrodos metálicos numa solução condutora. Verificou que a célula produzia mais eletricidade quando exposta à luz solar: era a primeira célula fotovoltaica! A tecnologia fotovoltaica deu grandes passos em 1954, quando Daryl Chapin, Calvin Fuller e Gerald Pearson desenvolveram a primeira célula solar capaz de absorver e converter energia solar suficiente para fazer funcionar o nosso equipamento diário.

Desde então, as tecnologias evoluíram para satisfazer a crescente procura de energia. Como é que um painel solar funciona atualmente?

Painéis solares modernos

Um painel solar funciona através de um processo conhecido como efeito fotovoltaico, que ocorre dentro das células fotovoltaicas que apresentámos anteriormente. Quando a luz solar incide sobre uma célula fotovoltaica, os fotões contidos na luz transmitem energia aos electrões do material semicondutor da célula, geralmente silício cristalino.

Este processo excita os electrões, forçando-os a moverem-se no interior do material semicondutor. Devido à estrutura específica da célula, os electrões excitados são forçados a mover-se numa direção específica, gerando uma diferença de potencial elétrico entre os dois lados da célula. Esta diferença de potencial cria uma corrente eléctrica direta (CC) que pode ser recolhida e utilizada. Os cabos eléctricos e os conectores ligados às células fotovoltaicas transportam esta corrente eléctrica para fora do painel solar, onde pode ser encaminhada para um sistema de armazenamento ou utilizada diretamente para alimentar dispositivos eléctricos.

Esta corrente contínua é depois convertida em corrente alternada (CA) por um inversor, tornando-a compatível com aparelhos eléctricos domésticos e industriais.

Mesmo em condições nubladas, é possível gerar energia solar, embora a quantidade de energia produzida possa variar consoante a quantidade e a qualidade da luz solar disponível, bem como o tamanho, o número e a localização dos painéis solares.

Existem também painéis solares térmicos?

Se está interessado em energias renováveis e empenhado em garantir um futuro mais verde, provavelmente também já ouviu falar de painéis solares térmicos, que são diferentes dos painéis fotovoltaicos. Os painéis solares térmicos geram calor diretamente a partir da luz solar para aquecer água ou outros fluidos.

São constituídos por uma série de tubos finos, geralmente feitos de cobre ou alumínio, que são dispostos numa superfície plana e cobertos com um vidro transparente resistente.

O funcionamento dos painéis solares térmicos é bastante simples: quando a luz do sol incide sobre os tubos que se encontram por baixo, estes absorvem o calor e transferem-no para a água ou fluido contido no seu interior. Este fluido aquece e é depois bombeado através de um sistema de tubos para um tanque de armazenamento ou sistema de distribuição para aquecimento de edifícios, piscinas ou água quente sanitária.

Os painéis solares térmicos são uma solução eficiente e sustentável para aproveitar a energia solar para fins térmicos, reduzindo a dependência dos combustíveis fósseis e contribuindo para a redução das emissões de gases com efeito de estufa.

Conclusões

A energia solar é uma fonte limpa e sustentável que aproveita a energia do sol para gerar eletricidade e calor utilizáveis. Apesar de um crescimento modesto em 2023, as previsões para 2024 são prometedoras, com um aumento estimado de cerca de 50 terawatts-hora (TWh) devido à rápida instalação de grandes capacidades solares fotovoltaicas. Em 2023, registou-se um aumento recorde da capacidade solar fotovoltaica, com mais de 14 GWDC instalados, principalmente em telhados, e espera-se uma tendência semelhante em 2024. Este boom energético, combinado com uma produção nuclear mais estável, aponta para uma diminuição acentuada da utilização de combustíveis fósseis e para uma maior Objectivos climáticos europeus para 2030.

O crescimento das energias renováveis parece ser capaz de satisfazer a procura de energia na Europa, reduzindo a dependência de fontes não renováveis e contribuindo para os objectivos de descarbonização. Com soluções inovadoras como as propostas pela Heiwit, que oferece incentivos económicos às empresas para a’instalação de sistemas fotovoltaicos nos telhados, estamos a assistir a uma transformação para um futuro energético mais sustentável e ecológico. Quer fazer parte desta transição? Então não hesite em contactar-nos.