O que é um módulo fotovoltaico?
Um módulo fotovoltaico é um agrupamento de células solares conectadas usadas para coletar energia da radiação solar. Cada célula é eletricamente conectada a esses módulos, que por sua vez são mesclados em um painel. Quando os painéis fotovoltaicos são instalados em vários locais, eles se tornam conhecidos como matrizes. Esta matriz está conectada a um inversor e a uma bateria para armazenamento da energia.
Infelizmente, esses módulos são suscetíveis a vários efeitos ambientais e, portanto, exigem proteção contra os elementos. Devido a esse fato, eles devem ser cobertos por vidro para permitir que a radiação solar penetre nas células. Os módulos também são suportados por apoios feitos de metal, fibra de vidro ou plástico. Isso os mantém fortes contra ventos fortes.
A energia luminosa na forma de fótons é coletada pelo módulo fotovoltaico. As células de silício cristalino coletam esses fótons a partir de uma faixa de frequências de luz. No entanto, dificuldades com o espectro infravermelho e ultravioleta limitam a eficiência dos processos. Os fótons impactam as células de silício e estimulam os elétrons. À medida que esses elétrons são excitados, a eletricidade é criada e armazenada ou enviada para uma rede elétrica.
Cada uma das conexões elétricas é colocada em série para obter a melhor saída e corrente de tensão possível. O superaquecimento das células causadas pela sombra é impedido usando um sistema de diodos. Um módulo fotovoltaico também pode ser modificado usando um concentrador. Trata-se essencialmente de uma série de lentes e espelhos que podem reunir maiores quantidades de fótons e direcioná-los para planícies menores de células.
A Bell Laboratories desenvolveu a idéia para um módulo fotovoltaico à base de silício em 1954. O primeiro dispositivo prático para coletar radiação solar e convertê-la em eletricidade foi construído por Daryl Chapin, Calvin Fuller e Gerald Pearson na instalação. A taxa de eficiência de conversão da luz solar foi de aproximadamente seis por cento. Isso significava que apenas uma pequena porção dos fótons que afetavam o módulo fotovoltaico produzia eletricidade. Este tem sido um grande desafio para a indústria, tentando modificar o processo para fazer melhor uso dos fótons e do espectro da luz do sol.
As células solares, mais comumente usadas na forma de matrizes fotovoltaicas, têm vários usos. Eles podem ser utilizados simplesmente para fornecer energia para pequenos dispositivos, como calculadoras ou iluminação de jardim. Caso contrário, grandes matrizes podem ser construídas nos telhados e nos campos para produzir eletricidade que pode ser alimentada na rede elétrica para compensar o uso de outros recursos. Devido à longa vida da energia fotovoltaica, a NASA e outras agências espaciais usaram telhas solares para alimentar a maioria dos satélites e a Estação Espacial Internacional. Isso fornece uma fonte de energia infinita e uma solução que mantém esses objetos energizados e no lugar por um longo período de tempo.