O que são sistemas fotovoltaicos?
Os sistemas fotovoltaicos utilizam uma coleção de células solares para criar eletricidade para uso em uma variedade de capacidades. O processo converte a luz solar ou radiação ultravioleta em energia. O sistema usa várias células solares empacotadas em módulos e conectadas a um capacitor para armazenar a energia de corrente contínua (CC) e distribuí-la aos dispositivos ou componentes que precisam de energia.
A maneira como um sistema fotovoltaico funciona é simplesmente aproveitando os fótons da luz solar e permitindo que eles impactem elétrons. Este evento cria um estado mais alto de energia que cria uma carga elétrica. A parte base do sistema é um fotodiodo, que também é o coletor primário dos fótons.
Existem duas formas principais de sistemas fotovoltaicos: autônomo e híbrido. Sistemas independentes não estão conectados a nenhuma fonte de energia externa. A energia coletada é armazenada no local e usada para alimentar um dispositivo individual. Isso pode variar de pequenas luzes de jardim a naves espaciais. Os sistemas híbridos são sistemas fotovoltaicos que incluem outras formas de consumo de energia, como geradores a diesel ou energia eólica, e geralmente alimentam edifícios ou áreas maiores.
É possível configurar um sistema de grade usando células e módulos solares. Geralmente, eles são configurados em campos ou no topo de grandes edifícios e alimentam a energia diretamente na rede elétrica. Para que a energia CC seja convertida na corrente alternada usada na rede geral, um inversor especializado deve ser utilizado. A coleção média de módulos nesses projetos é composta por 72 células de silício cristalino que geram aproximadamente 160 watts de energia.
O maior problema com a instalação de sistemas fotovoltaicos é o custo total. Os sistemas tradicionais usam módulos de silício cristalino, que são os painéis planos básicos que a maioria das pessoas reconhece como coletores de radiação solar. Sistemas mais recentes foram projetados com o conceito de módulos concentradores. Esses módulos usam grandes superfícies refletivas para direcionar a luz do sol diretamente para o fotodiodo. Isso aumentou a eficiência dos coletores solares e reduziu os custos associados a eles. De acordo com números do início de 2006, o custo por watt era em média de US $ 7,50 (dólares).
Idéias adicionais para financiamento também foram estabelecidas no início do século XXI. Isso inclui contratos de longo prazo para instalação gratuita dos sistemas fotovoltaicos em empresas e comunidades residenciais em troca do direito de coletar o excesso de energia produzida. Em 2009, aproximadamente 90% das instalações fotovoltaicas comerciais estavam sendo instaladas nos Estados Unidos usando esse método.