Células fotovoltaicas: o que são, como escolher e como medir suas eficiências

Nos tempos recentes, os brasileiros viram suas contas de luz sofrerem reajustes significativos, com um acumulado de 47,53% apenas entre agosto de 2014 e março do ano seguinte. E ainda se prevê que tais aumentos possam prossguir até 2016. A irregularidade pluviométrica é um dos fatores determinantes para essa escalada de preços. No entanto, se há uma deficiência de chuvas, nosso país é abundantemente banhado por sol. Diante desse cenário, surge a pergunta: por que não adotar painéis solares, tanto em residências quanto em empresas, para não apenas se libertar das flutuações tarifárias, mas também para potencialmente lucrar com a venda de energia acumulada?

O que são células fotovoltaicas e como funcionam?

As células fotovoltaicas são mecanismos que transformam luz solar em eletricidade. Em termos mais específicos, a luz é composta por partículas diminutas denominadas fótons. Ao interagirem com elétrons de certos materiais, esses fótons transferem sua energia para eles, ocasionando a formação de uma corrente elétrica.

Este fenômeno foi primeiramente evidenciado em 1839 pelo físico Alexandre Edmond Becquerel. Entretanto, somente em 1883 as primeiras células fotovoltaicas foram desenvolvidas por Charles Fritts, que as fabricou utilizando selênio semicondutor com uma camada sutil de ouro. Hoje em dia, os materiais predominantes para tais células incluem silício, CIGS, arsenieto de gálio e telureto de cádmio.

A evolução da tecnologia fotovoltaica

Com o passar dos anos, a tecnologia por trás das células fotovoltaicas passou por inúmeras inovações. O principal foco sempre foi melhorar a eficiência e reduzir os custos. Diferentes abordagens foram testadas, desde o uso de materiais alternativos até a engenharia avançada de células para capturar mais luz.

O investimento em pesquisa e desenvolvimento nessa área aumentou exponencialmente, dado o potencial que a energia solar tem de atender às crescentes demandas energéticas globais de maneira sustentável. As inovações não se limitam apenas à eficiência, mas também à flexibilidade, estética e integração arquitetônica, tornando a energia solar uma opção atraente para uma variedade de aplicações.

Critérios para a seleção das células fotovoltaicas

Existem diversos tipos de células fotovoltaicas, e sua seleção deve considerar o elemento constituinte de cada uma. Primeiramente, para determinar o tipo e a quantidade necessários, deve-se avaliar a média de consumo em watts/hora do local e, claro, o orçamento e espaço disponível.

Aspectos como garantia do fabricante, design e durabilidade dos módulos que abrigam as células são essenciais. Vale ressaltar que uma célula fotovoltaica, geralmente, tem uma vida útil garantida de 25 anos, podendo chegar até 40 anos. Logo, o foco não deve ser apenas o preço, mas sim a qualidade e a confiabilidade.

Avaliando a eficiência das células

A eficiência de uma célula fotovoltaica está relacionada à proporção da energia solar recebida e o quanto dessa energia é convertida em eletricidade. Atualmente, as células disponíveis no mercado possuem eficiência variando de 6% a 21%, com uma média em torno de 14%.

Pesquisas recentes da University of New South Wales, na Austrália, indicam desenvolvimentos promissores, com sistemas capazes de converter mais de 40% da luz solar em energia elétrica. Tal avanço foi viabilizado pela habilidade deste sistema de otimizar a absorção de determinadas faixas do espectro solar.

O futuro da energia solar

A tendência global é um crescente interesse e investimento em energias renováveis. Dentro desse escopo, a energia solar se destaca não só pela sua abundância mas também pelo avanço tecnológico constante. As inovações em armazenamento de energia, como baterias mais eficientes, também estão desempenhando um papel crucial na facilitação da transição para uma matriz energética mais verde.

Conclusão

A energia solar emerge não apenas como uma solução sustentável para a crescente demanda energética, mas também como um poderoso antídoto contra as imprevisibilidades das tarifas de energia convencionais. A capacidade do Brasil de capturar e utilizar a energia solar é vasta, graças à sua localização geográfica privilegiada e à abundância de dias ensolarados durante o ano.

No entanto, a transição para a energia solar não é meramente uma questão de economia. É também um investimento no futuro, uma forma de garantir que as próximas gerações herdem um planeta com recursos menos esgotados e um ambiente mais limpo. A contínua inovação no campo das células fotovoltaicas não somente possibilita uma maior eficiência na conversão de luz solar em energia, mas também torna essa tecnologia mais acessível para um número crescente de brasileiros.

Além disso, ao adotarmos fontes de energia limpa, como a solar, estamos reafirmando um compromisso coletivo com a sustentabilidade, reduzindo nossa pegada de carbono e combatendo as mudanças climáticas. A energia solar é mais do que apenas uma alternativa energética: ela simboliza uma mudança de paradigma na maneira como percebemos e interagimos com o mundo ao nosso redor. Portanto, no cenário atual de desafios ambientais e econômicos, a adoção de tecnologias solares não é apenas uma escolha inteligente, mas também um imperativo moral e social.