Muita gente não sabe que Albert Einstein ganhou o Prêmio Nobel de Física não pela sua famosa teoria da relatividade, mas sim pelo seu trabalho sobre o efeito fotoelétrico, sendo o primeiro a oferecer uma explicação teórica sólida para esse fenômeno.
O efeito fotoelétrico foi descoberto, como muitas grandes descobertas científicas, por acaso. No final do século XIX, Heinrich Hertz observou que o arco elétrico entre dois eletrodos de alta tensão conseguia atingir maiores distâncias quando exposto à luz ultravioleta do que no escuro. Décadas depois, Albert Einstein publicou uma teoria matemática que explicava esse efeito — trabalho que lhe rendeu o Nobel de Física.
O que é o Efeito Fotoelétrico?
O efeito fotoelétrico ocorre em certos materiais que, ao receberem luz, geram uma corrente elétrica. Graças às descobertas de Hertz e à explicação teórica de Einstein, foi possível desenvolver a energia solar fotovoltaica, que permite a conversão da luz do sol em energia elétrica utilizável.
Como São Feitos os Painéis Solares Fotovoltaicos?
O elemento fundamental dessa transformação é o painel solar. Normalmente fabricado em silício, embora existam outras opções, as células solares podem ser produzidas por dois métodos principais:
- Silício cristalino (monocristalino ou policristalino): alta eficiência e maior custo.
- Tecnologias de Filme Fino (Thin Film): menor custo e menor eficiência.
Quando a luz solar incide sobre materiais semicondutores como o silício, tratados adequadamente, ocorre a geração de uma diferença de potencial elétrico (positivo e negativo), criando uma corrente contínua.
Essas células solares são encapsuladas em várias camadas de proteção — como um “sanduíche” — formando o módulo fotovoltaico, que é mais resistente e fácil de instalar.
Componentes de um Módulo Solar Fotovoltaico
Um módulo solar é composto por:
- Células fotovoltaicas interligadas e encapsuladas.
- Encapsulantes e vidro temperado: protegem contra intempéries, impactos e sujeira.
- Moldura metálica: dá rigidez e facilita a fixação na estrutura (nem sempre presente).
- Caixa de conexões traseira: garante a estanqueidade e abriga os diodos de bypass.
- Cabos de conexão: com conectores positivo e negativo, para formar as strings (cadeias de módulos conectados).
Tipos de Módulos Fotovoltaicos
Existem dois tipos principais de módulos solares, dependendo da tecnologia de célula utilizada:
1. Módulos Cristalinos (Monocristalino e Policristalino)
- Representam entre 80% e 90% da produção mundial.
- Monocristalino: células feitas a partir de um único cristal de silício. Maior eficiência e custo.
- Policristalino: células com vários cristais de silício. Mais barato, com eficiência levemente inferior.
2. Módulos Amorfos (Thin Film)
- Utilizam outros materiais como a-Si, CdTe, CIGS, etc.
- Têm eficiência inferior, exigem maior área para mesma potência.
- Ideais para regiões muito quentes, pois perdem menos rendimento em altas temperaturas.
Conclusão
Graças ao efeito fotoelétrico e ao avanço das tecnologias fotovoltaicas, hoje podemos transformar a luz solar em energia elétrica de forma eficiente, sustentável e acessível. Os painéis solares são o coração desse processo, e entender como funcionam é essencial para quem deseja investir em energia solar fotovoltaica.
