Em 1839, Edmund Becquerel descobriu o efeito fotovoltaico, lançando as bases para a tecnologia solar. No entanto, foram os avanços significativos, incluindo o desenvolvimento das células solares de silício (a principal matéria-prima para painéis solares) na década de 1950, que abriram caminho para a aplicação generalizada da energia solar moderna.
Desde então, o custo da geração de energia solar diminuiu, enquanto os painéis fotovoltaicos se tornaram mais eficientes, mais leves e com uma aparência significativamente melhorada. Isso impulsionou um aumento na demanda por energia solar. Espera-se que o mercado global de energia solar experimente um crescimento significativo entre 2021 e 2029, com um aumento previsto de aproximadamente 123% até 2029.
Este artigo fornecerá uma explicação detalhada dos componentes que compõem um painel solar.
O que é um módulo fotovoltaico solar e quais são seus componentes?
Um módulo solar, também conhecido como módulo fotovoltaico (PV), é um dispositivo que converte a luz solar em eletricidade e serve como um componente fundamental de um sistema de energia solar.
Os painéis solares convertem a luz solar em eletricidade de corrente contínua (CC). Essa energia CC é então enviada a um inversor, que a converte em eletricidade de corrente alternada (CA), compatível com a maioria dos eletrodomésticos e com a rede elétrica.
Um módulo fotovoltaico é composto pelas seguintes partes:
- Células solares
- Barramentos
- Encapsulante
- Uma folha de rosto
- Uma moldura
- Um copo
- Uma caixa de junção
Células solares
Os módulos fotovoltaicos são o componente mais crucial de um sistema de energia solar. Da mesma forma, as células solares são as partes mais vitais dentro do módulo fotovoltaico. Elas são responsáveis por captar a energia solar e convertê-la em eletricidade utilizável.
Um módulo solar consiste em múltiplas células solares, normalmente 66 ou 72, que são conectadas entre si por meio de fios. As células solares são feitas de finas lâminas de silício. Cada célula é conectada às outras por finas faixas condutoras chamadas barramentos.
As células solares são a parte mais cara de um painel solar. A qualidade de uma célula solar depende do material de sua fabricação. As células de silício são geralmente mais caras do que as células de filme fino. Embora as células de silício custem mais, elas também são mais eficientes. Essa é a principal razão pela qual a maioria dos fabricantes de painéis solares se concentra em painéis de silício. Atualmente, 90% dos painéis fotovoltaicos solares no mercado são feitos de silício.
Barramentos
As barras coletoras são finas faixas condutoras, geralmente feitas de cobre ou alumínio, usadas para coletar e distribuir a corrente elétrica gerada pelas células solares individuais dentro do módulo. Elas são posicionadas na superfície das células e as interconectam para formar um circuito. O número de barras coletoras depende do projeto da célula e da eficiência desejada. Embora o aumento do número de barras coletoras geralmente reduza a resistência elétrica e melhore a eficiência de coleta de corrente, também pode reduzir ligeiramente a área de superfície receptora de luz, afetando potencialmente a geração de energia total. Além disso, novas tecnologias, como células com múltiplas barras coletoras e projetos sem barras coletoras, estão sendo exploradas para otimizar ainda mais a eficiência e solucionar outros problemas.
Vidro
Os módulos fotovoltaicos solares precisam de proteção contra fatores ambientais como umidade, poeira e impactos físicos, além de garantir que a luz solar alcance as células solares. É aí que entra o vidro.
Os módulos não utilizam vidro comum; as células solares são protegidas por vidro temperado, que tem 2 mm de espessura e é até seis vezes mais resistente e durável do que o vidro comum.
O vidro também recebe um revestimento antirreflexo para reduzir a reflexão e aumentar a quantidade de luz solar que atinge as células solares.
O principal objetivo do vidro do painel solar é transmitir o máximo de luz solar possível para dentro do módulo, garantindo ao mesmo tempo alta transmitância da radiação solar e baixa refletividade.
Folha traseira
A folha traseira está localizada na parte de trás do módulo. Normalmente, é feita de múltiplas camadas de materiais poliméricos, como o fluoreto de polivinila (PVF) ou o etileno tetrafluoroetileno (ETFE). A folha traseira também atua como isolante elétrico, ajudando a prevenir choques elétricos e curtos-circuitos.
A principal função da folha traseira é proteger as células solares e outros componentes internos do módulo contra umidade, poeira e outros fatores ambientais. Isso prolonga a vida útil do módulo e garante que seu desempenho permaneça estável a longo prazo.
A folha traseira também pode ajudar a refletir a luz de volta para as células solares, melhorando assim a eficiência do módulo.
Encapsulante (EVA)
O encapsulante é uma fina camada de material polimérico aplicada tanto na parte frontal quanto na parte traseira das células solares dentro do módulo. Ele desempenha diversas funções essenciais:
- Proteção: Protege as células de fatores ambientais como umidade, poeira e outros elementos externos.
- Suporte mecânico: Fornece suporte estrutural às células, mantendo-as no lugar e evitando danos físicos ou movimentação.
- Isolamento elétrico: Ajuda a isolar eletricamente as células e outros componentes dentro do módulo.
- Transmissão de luz: Foi projetado para otimizar a transmissão de luz, permitindo que as células solares absorvam a luz completamente, minimizando qualquer absorção ou bloqueio potencial.
Quadro
A estrutura de um módulo solar mantém todos os outros componentes unidos e confere sustentação ao módulo. Geralmente é feita de alumínio ou aço inoxidável e envolve as bordas do módulo.
A estrutura também oferece um local conveniente para montar o módulo e uma maneira de fixar outros componentes.
Caixa de Junção
A caixa de junção é um pequeno compartimento localizado na parte traseira do módulo que abriga as conexões elétricas entre as células solares e o circuito externo. Geralmente é feita de plástico ou metal e é projetada para proteger as conexões elétricas contra umidade e poeira.
A caixa de junção conecta o módulo ao restante do sistema de geração de energia solar.
Conclusão
Das células solares e barramentos à caixa de junção e estrutura, cada componente desempenha um papel importante no desempenho geral do módulo.
Materiais de alta qualidade são essenciais para a produção de painéis solares de alta qualidade. Células solares ou barramentos de qualidade inferior podem aumentar a resistência interna de um módulo solar, causando superaquecimento e potencialmente criando riscos à segurança.
Materiais de encapsulamento, folha traseira ou estrutura de qualidade inferior são propensos a desgaste, permitindo a infiltração de umidade no módulo e danificando as células solares. Falhas na caixa de junção ou nos conectores também podem reduzir a potência de saída do módulo solar.
Portanto, selecionar um painel solar de alta qualidade envolve examinar minuciosamente cada um de seus componentes.
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Data da publicação: 16/12/2025