Os painéis solares usam o efeito fotovoltaico para transformar a luz solar em energia. Não é mágica, mas certamente é mágica.
Você já sabe que os painéis solares transformam a luz solar em eletricidade. Mas como? Quase parece mágica. Bem, é mágico , mas embora não seja uma ilusão, a ciência por trás disso – o efeito fotovoltaico – é fascinante. Considerando o aumento dos custos do aquecimento, bem como os efeitos das alterações climáticas, é um bom momento para investir em painéis solares para a sua casa. Você não apenas estará ajudando criando energia limpa nas próximas décadas, mas também reduzirá uma boa parte de suas contas mensais.
De que é feito o sistema de painel solar?
Primeiro, vamos dar uma olhada no próprio painel solar. Existem as células solares, que são feitas de silício – são o principal elemento que transforma a luz solar em eletricidade. Depois, ao seu redor, você encontrará uma concha isolante, feita de vidro ou polímero. Uma estrutura de metal mantém tudo unido, protegendo a tecnologia de elementos externos. Há também uma caixa de junção que protege os diodos, a fiação e os componentes elétricos. Por último, os painéis utilizam conectores MC5, que conectam todos os painéis solares para criar um conjunto único.
O sistema de energia solar é composto de muitos componentes diferentes além do próprio painel. Esses componentes fazem o trabalho de converter, armazenar ou compartilhar a eletricidade gerada pelo painel solar. Aqui estão alguns dos principais componentes que você encontrará:
- Inversor : O inversor é a parte mais crítica de qualquer sistema de energia solar. Por padrão, as células solares geram corrente contínua ou eletricidade CC, mas a maioria dos eletrodomésticos opera em corrente alternada, CA. O inversor converte a eletricidade CC em energia CA para que possa ser usada para acender luzes, ventiladores ou geladeira.
- Otimizadores DC e inversores string : Um otimizador ajuda cada painel a funcionar no rastreamento do ponto de potência máximo, de forma independente. O MPPT, como é chamado, é então alimentado no processo do inversor AD.
- Microinversores : Esses dispositivos rastreiam o ponto de potência máxima e invertem CC em CA diretamente no painel. Eles podem ajudar a eliminar a necessidade de um inversor central.
- Dispositivo de desligamento rápido : Este é um mecanismo de segurança que garante um desligamento seguro de todo o sistema de energia solar.
- Hub de telemetria : É a parte que monitora todo o sistema e mostra os dados aos usuários, geralmente através de um painel digital.
- Bateria : Isso não é necessário se você estiver construindo um sistema de painel solar baseado em rede, onde a energia gerada alimenta diretamente a rede local e você ganha créditos pela energia fornecida. Mas se você estiver construindo um sistema fora da rede ou se sua instalação estiver em uma área remota, você precisará de uma bateria para economizar e usar a eletricidade gerada.
Como funciona o efeito fotovoltaico no carregamento solar
Como mencionamos acima, os carregadores solares funcionam com base no efeito fotovoltaico. Antes de falarmos sobre isso, porém, você deve primeiro entender o efeito fotoelétrico .
O efeito fotoelétrico é o fenômeno em que elétrons são ejetados da superfície de um material quando a luz incide sobre ele. Isto acontece porque a energia dos fótons de luz é absorvida pelos elétrons, dando-lhes energia suficiente para superar a energia de ligação que os mantém ao material. Os elétrons ejetados são chamados de fotoelétrons. À medida que os elétrons livres se movem, eles geram corrente e tensão.
O efeito fotovoltaico é semelhante, mas aqui os fótons da luz solar são absorvidos pela célula solar. Os fótons então energizam os elétrons que estão dentro do material da célula solar. Isso os remove de suas ligações atômicas e eles se tornam livres. As células solares possuem uma junção PN composta por materiais semicondutores que direcionam o fluxo dos elétrons livres, e é assim que a eletricidade é gerada.
Você deveria sair da rede?
Simplesmente adquirir um sistema movido a energia solar não significa que sua casa esteja fora da rede, e você ficará feliz em saber que também não precisa estar. Você pode continuar conectado à rede, conectado ao fornecedor de eletricidade local como backup, enquanto opera sua própria estação movida a energia solar.
Sem bateria, a eletricidade que não é utilizada pela sua casa irá automaticamente para a rede. O modo como isso funciona pode depender das leis locais, mas geralmente existe um dispositivo de monitoramento para calcular as unidades de eletricidade geradas e você recebe créditos pela venda de sua parte à rede. Esse caminho é mais barato, pois você não precisa comprar uma bateria cara para adicionar ao seu sistema.
Se desejar, ele será conectado diretamente ao sistema de energia solar, onde a eletricidade será transferida e armazenada. Então, quando você precisar ligar um aparelho, o inversor converterá a energia armazenada na bateria em energia CA.