Você sabe como a Placa de Energia Solar funciona? No texto passado, explicamos o que é a energia fotovoltaica e, hoje, explicaremos mais a fundo como os Painéis funcionam. Então, se você ainda não tinha entendido exatamente como o processo ocorre, no texto de hoje você vai entender melhor do assunto.
Em primeiro lugar, é necessário entender como o processo acontece. Basicamente, a energia elétrica é produzida através da incisão de raios solares nas placas fotovoltaicas que irão produzir essa energia.
Mas como eles funcionam?
Cada placa de energia solar ou painel solar, é composto de células fotovoltaicas que são semicondutores compostas, normalmente, por silício. Quando expostas à luz solar, elas absorvem os fótons e liberam elétrons para gerar a corrente elétrica pronta para ser usada. O nome dado a esse fenômeno é efeito fotovoltaico.
Sendo assim, é interessante saber o significado da palavra “fotovoltaico” e, para isso, vamos dividi-la em dois segmentos: “foto” e “voltaico”. A primeira, é um radical grego que significa “fogo”, “luz”. A segunda, refere-se a fenômenos causados por corrente elétrica, especialmente àqueles gerados por reação química. Assim, ao unir-se as duas palavras tem-se o significado de “aquele que desenvolve força eletromotriz (reação química) pela ação da luz (foto)”.
Para se obter esse processo de transformar o poder do sol em energia, é necessário se reunir vários elementos, que irão compor a placa, ou painel solar. São eles:
Silicio
As células de silício são, sem dúvida, o principal componente dos painéis solares. É por meio delas que a energia elétrica é produzida.
O silício é o segundo elemento mais abundante na crosta terrestre (27,7%), ficando atrás somente do oxigênio. Ele é encontrado em praticamente todas as rochas, areias, barros e solos, já que não é encontrado isolado na natureza. Do mesmo modo que esses elementos são os mais abundantes, quando encontrados juntos inclusive, formam a sílica (SiO2 – dióxido de silício). No Brasil é muito abundante, e se apresenta na forma de quartzo, de areia.
Por ser um semicondutor, ou seja, por estar entre ser condutor e ser um não condutor, os cientistas o aproveitaram para produzir energia. Desse modo, após um processo industrial de purificação, o silício é transformado em grandes lingotes (com purificação de 99.9999% ou superior), que são cortados em finas laminas ou “wafers”, com fios diamantados, as denominadas “células fotovoltaicas”.
Essas finas fatias, já purificadas, terão um de seus lados “contaminados” com outro elemento químico, o Boro, que será o responsável pela carga positiva, formando o “lado P”, e o outro lado será “contaminado” por Fósforo, que irá formar o “lado N”, portando a carga negativa.
Feito isso, o “wafer” irá ficar com o lado superior da célula (que contém o elemento químico Fósforo) formando o polo negativo, e o lado oposto (que contém o elemento químico Boro) formando o polo positivo da célula.
Prata
Logo após todo esse processo de “contaminação”, as células recebem os circuitos impressos com prata (contatos), que têm por objetivo aumentar a capacidade de coletar eletricidade da célula. Essas linhas, que são muito finas, formam uma grade de circuito por cima da célula, que será utilizada para solda das denominadas “tabwires”.
Cobre
Os “tabwires” são finas fitas de cobres soldadas sobre as células para formar uma série de células, ou mais conhecida como string. Posteriormente a todo esse processo, as células são finalizadas e classificadas, sendo a melhor a grade “A”, que não tem defeito, e de ótima qualidade. As demais na ordem “B”, “C” etc., sempre observando os critérios de aceitação de defeitos como um quebradiço, manchas etc.
Montada a “string” de células, elas serão encapsuladas na forma de sanduiche e aplicado um vácuo, para remover todo o ar eliminando, assim, a formação de bolhas. Prontas, cada célula é montada de forma plana, em série, uma após a outra, e conectadas usando uma faixa condutora extremamente fina, de modo que todas as células fotovoltaicas do painel solar fotovoltaico estejam ligadas. Criando assim, um circuito, que ainda são cobertas com uma lamina de vidro temperado, tratado com uma substância antiaderente e antirreflexo, emoldurado usando um quadro de alumínio.
Uma caixa de junção, na parte traseira do painel fotovoltaico, contém dois condutores, que são usados para ligar as placas fotovoltaicas em conjunto, que são então conectados por meio de cabos de corrente contínua ao inversor solar.
Pronto! Dessa forma, de maneira bem objetiva, você tem agora noção de como é o processo, desde o início, de um painel fotovoltaico. E como podemos perceber, definitivamente, esse processo não é apenas trabalhoso e técnico, mas exige muitos elementos da natureza, que são inclusive preciosos. Tudo para garantir qualidade e melhor aproveitamento do sol.
