Placa Solar Fotovoltaica: processo de fabricação e seus insumos
Um sistema de geração de energia solar é composto por alguns componentes básicos. Entre estes, a placa solar fotovoltaica, um dos principais itens do sistema.
Você já deve ter ouvido mais de um nome para “placa” fotovoltaica. Algumas referências falam módulo e outras painel. Então, qual a diferença na nomenclatura? Na verdade placa e módulo se referem a mesma coisa. O termo “placa” é mais coloquial, enquanto “módulo” é usado mais por profissionais da área. Já a nomenclatura painel é mais usada para referir-se a um conjunto de módulos ou placas. Vamos seguir neste post com o termo usado por profissionais da área: módulo.
Diversas tecnologias são utilizadas na fabricação de um módulo solar fotovoltaico. Sua composição pode alterar conforme algumas características especificas, como no caso de ele ser bifacial, painel vidro-vidro, entre outros.
Vale ressaltar que estamos falando do módulo solar fotovoltaico, diferente da placa solar usada para aquecimento de água. Mas como assim? Esta questão ainda gera dúvidas e algumas confusões. A placa solar usada para aquecimento de água é diferente do módulo solar usada para geração de energia elétrica. A placa para aquecimento precisa de calor para aquecer a água, já o sistema de módulos solares fotovoltaicos é “alimentado” por radiação solar. Ou seja, mesmo em dias nublados ou com chuva é possível gerar energia.
Neste post vamos falar sobre Módulos Solares Fotovoltaicos.
Independente de sua finalidade, fabricar um módulo solar fotovoltaico exige diversas etapas e processos delicados. Um módulo é constituído de alguns insumos, em geral são eles: moldura de alumínio, vidro especial, encapsulante – EVA, células fotovoltaicas, backsheet e a caixa de junção, conforme imagem 1.
Vamos resumir neste post a função de cada um destes insumos e características sintetizadas do seu processo de fabricação das placas solares.
Célula fotovoltaica
A célula fotovoltaica é responsável pela geração de energia. Ela é composta de materiais semicondutores, como o Silício. Quando a luz solar (fótons) colide na placa acontece uma reação físico-química no material semicondutor: as partículas de elétron do material se deslocam gerando corrente elétrica. São materiais extremamente delicados e possuem menos de 2mm de espessura.
Material encapsulante – EVA
A película encapsulante de um módulo solar é o primeiro item adicionado ao processo afim de proteger a célula fotovoltaica contra temperaturas extremas e umidade. Fabricado especificamente para o processo de produção do módulo, o material é composto por um selante de cura rápida. O EVA (Etileno Acetado de Vinila) é o material mais comum usado como encapsulante.
Vidro temperado especial
O vidro é o responsável por dar resistência mecânica a placa. É ele que protege o módulo contra chuva de granizo por exemplo. É temperado e sua espessura varia de 2 mm a 4 mm. Ele é diferente do vidro comum pois possui baixo teor de ferro e é projetado para “deixar passar” o máximo de luz possível e refletir o menos possível.
Backsheet
A tradução literal de backsheet do inglês é “parte de trás”. Sua função é agir como isolante térmico e proteger a célula solar. É feito de uma material plástico geralmente na cor branca. No caso de módulos solares chamados vidro-vidro, esta camada é substituída por uma camada de vidro especial.
Moldura de alumínio
Além de trazer robustez ao módulo, a moldura, geralmente feita em alumínio, é responsável por garantir uma montagem prática e segura. Ela evita que o módulo “torsa” danificando as células.
Caixa de junção
A caixa de junção é responsável por levar as conexões elétricas das células fotovoltaicas para o exterior. Ela fica na parte de trás do módulo e também já vem preparada com cabos e conector para fazer a interligação entre painéis.
Entre os insumos o de maior custo para o processo de fabricação de um módulo solar é a célula solar fotovoltaica. Ela representa mais da metade do custo de fabricação. Na sequência temos o vidro com maior parcela no custo, representando 10%. Na imagem 2 você confere as porcentagens relativas ao custo de fabricação do módulo para cada insumo.
Resumo do processo de fabricação
Um módulo solar fotovoltaico deve resistir por décadas! A garantia de eficiência dos fabricantes fica em torna de 25 anos. Após 25 anos o módulo deve ainda ter eficiência mínima de 80%. Para garantir essa eficiência o processo de fabricação deve ser bem controlado e com a melhor tecnologia.
Vamos ao passo a passo da fabricação?
Com os insumos em mãos o processo começa com a limpeza do vidro. Deve ser minuciosa para garantir que não fique bolhas no processo e o EVA descole do vidro. Numa segunda etapa é feita a interligação das células fotovoltaicas, a parte mais delicada de todo o processo. Elas são conectadas através de fios condutores de cobre ou alumínio.
Com o vidro extremamente limpo e a células interligadas, uma máquina posiciona as células sobre o vidro e o EVA. Este processo também é extremamente delicado, pois as células não podem sofrer danos no seu deslocamento e posicionamento.
Até aqui então foi montado a parte da frente do módulo: vidro, EVA e células. O próximo passo é soldar as células e criar a ligação elétrica entre elas. Este processo pode ser manual ou automatizado. Logo depois, a folha de EVA da parte de trás é posicionada e em seguida o backsheet.
Por fim os insumos estão prontos para a laminação, que vai dar a proteção ao módulo. É nesta etapa também que o EVA derrete e se funde ao módulo. A última etapa é fazer o corte das rebarbas, adicionar a caixa de junção e as molduras em alumínio.
Na imagem 3 temos o resumo do processo de fabricação de um módulo solar fotovoltaico.
Gostou de conhecer um pouco sobre os insumos e o processo de fabricação de uma placa solar fotovoltaica? Deixe seu comentário contando o que achou do nosso post.
Você sabia que é possível economizar mais de 90% na conta de energia com um sistema de energia solar fotovoltaico?
Fontes:
Jink Solar
PV Magazine
Portal Solar
Super Interessante
Quero instalar o sistema de energia fotovoltaica em minha casa de praia, em São Francisco do sul, onde a Celesc não atende é possível? O sistema deverá atender sozinho a residência.
Olá Jailton. Nos trabalhamos apenas com sistemas conectados a rede, chamados de on-grid. Para o seu caso, se não existe rede elétrica que chega até a residência, é possível instalar um sistema que chamamos de off-grid, onde a energia é armazenada a bateria. Nossa empresa infelizmente não trabalha com esse tipo de sistema. Uma ótima semana!
Gostaria de fazer um orçamento da energia fotovoltaica , em Guanhaes Minas Gerais
Olá Sônia, obrigado por sua mensagem. Nos chame pelo WhatsApp (47) 9950 9012 ou clique aqui: https://bit.ly/3M9CUTF
Prezado bom dia.
Conforme solicitação, necessitamos de orçamento para uma área de 90m2 de telhado,
Consumo de energia da Light R$ 1.300,00 mensais
Aproximadamente. Qual seria o melhor sistema.?
Att.
Roberto, obrigado por sua mensagem. Poderia entrar em contato conosco nos canais abaixo? Precisamos de uma imagem da sua fatura de energia para obter algumas informações.
Nos chame pelo WhatsApp (47) 9950 9012 ou clique aqui: https://bit.ly/3M9CUTF
Estou tentando me aprofundar nós conhecimentos de energia fotovoltaica, pois, se possível, pretendo-me migrar para essa nova modalidade que cresce no mundo. Embora eu tem bobs conhecimentos elétricos, mas ainda não tenho domínio nessa nova área! Abraços
Obrigado por sua mensagem, Lafaete. Este é um mercado em crescimento. Sucesso nos estudos.
peco uma estimativa de investimento para sistema montado em casa de praia m sao francisco do sul.
nosso consumo mensal desta casa mais apto em joinville na media de 500 kw/hrs.
Olá Peter, obrigado por sua mensagem. Para podermos elaborar uma proposta mais correta, pode entrar em contato conosco? Nos chame pelo WhatsApp (47) 9950 9012 ou clique aqui: https://bit.ly/3M9CUTF
Boa tarde em apartamento é possível fazer a instalação?
Boa tarde Rogério;
As placas fotovoltaicas podem ser instaladas na cobertura do prédio ou também em outro endereço, com isso você estaria fazendo um auto consumo remoto.
Nos passe seu contato para passarmos mais detalhes de como funciona cada caso.
Abraços!
Boa noite gostaria de instalar aqui em casa pode me passar como funciona valores forma de pagamento
Olá Mirian, obrigado por seu comentário.
Entre em contato conosco para conversarmos pelo WhatsApp (47) 9950 9012 ou clique aqui: https://bit.ly/3M9CUTF