Como funcionam as placas solares fotovoltaicas?

O que são os painéis solares, que tipos existem e como transformam a luz em eletricidade

Energia fotovoltaica Autoconsumo fotovoltaico Descarbonização

Com mais de um século de história, a energia solar fotovoltaica se tornou uma energia renovável com um crescimento exponencial em todo o mundo. Segundo a Agência Internacional de Energia (AIE), a capacidade de geração de eletricidade a partir de fontes renováveis vai dobrar entre 2025 e 2030 em comparação com o período anterior e quase 80 % desse incremento se deve ao aumento na instalação de painéis solares fotovoltaicos. São elementos que passaram de alimentar os primeiros satélites a se tornar um recurso cada vez mais comum em nossos telhados.

 
Paneles solares
Painéis solares fotovoltaicos no telhado de uma casa

O termo fotovoltaico —do grego phos, que significa luz, e voltaico, que se refere ao âmbito da eletricidade— data de meados do século XIX, antes mesmo da primeira célula solar ser fabricada. Esse primeiro dispositivo tinha uma eficiência de apenas 1%, e levou décadas até que os painéis fotovoltaicos, dispositivos capazes de capturar a energia da radiação solar e transformá-la em eletricidade para seu aproveitamento, começassem a encontrar suas primeiras aplicações. 

Curiosamente, esses painéis apareceram durante a corrida espacial quando foram utilizados nos primeiros satélites artificiais. O Vanguard 1, lançado em 1958 pelos Estados Unidos, foi o quarto satélite colocado em órbita e o primeiro a utilizar painéis solares. Como resultado, manteve sua transmissão por sete anos apesar de suas baterias químicas terem se esgotado em apenas 20 dias. Atualmente, o Vanguard 1 é o satélite mais antigo ainda em órbita. 

Hoje em dia, o crescimento da solar fotovoltaica como energia renovável está em curva exponencial, tornando-se uma fonte de eletricidade regular, limpa e barata. A Agência Internacional de Energia (AIE) estimou que a capacidade de geração de energia elétrica a partir das renováveis vai dobrar entre 2025 e 2030 em comparação com o período anterior (2019-2024). Já a capacidade renovável total deve crescer quase 4.600 GW.

Além disso, a solar fotovoltaica representará quase 80 % do incremento mundial de capacidade renovável nesse período. A AIE atribui esse crescimento ao aumento dos preços no mercado de varejo de eletricidade após a crise energética, além do firme apoio das políticas públicas, que tem incentivado particulares e empresas a instalar sistemas solares fotovoltaicos. Também afirma que o uso de instalações fotovoltaicas distribuídas com sistemas de armazenamento vem crescendo em países onde a rede elétrica não é confiável.

  

O que são os painéis solares?

 

Os painéis solares são dispositivos que captam a radiação solar e transformam essa energia em eletricidade utilizável. Existem dois tipos, de acordo com sua função:

  • Painéis fotovoltaicos: convertem a energia solar diretamente em eletricidade por meio do efeito fotovoltaico.
  • Coletores solares térmicos: aproveitam o calor do Sol para aquecer água destinada ao uso doméstico ou ao sistema de calefação.

Como funcionam e do que são feitas as placas solares fotovoltaicas?

Para entender como funcionam as placas solares fotovoltaicas, é preciso considerar que as placas, ou os painéis, são formados por múltiplas células fotovoltaicas, e são elas que têm a capacidade de gerar eletricidade a partir do impacto da radiação solar.

Essas células, que geralmente são feitas de silício cristalino ou arsenieto de gálio, são misturadas com outros componentes, como o fósforo ou o boro, que 'dopam' e modificam as propriedades condutoras. Dessa forma, criam-se duas partes: uma de carga negativa e outra de carga positiva.

São essas células as responsáveis por todo o processo:

  1. A luz solar incide sobre as células fotovoltaicas.
  2. Os fótons liberam elétrons no material semicondutor.
  3. Esse movimento gera corrente contínua.
  4. O inversor transforma essa corrente contínua em corrente alternada, ou seja, aquela que chega normalmente às residências.
  5. A eletricidade já pode ser consumida, armazenada ou injetada na rede.

Quais são as partes de uma placa solar?

Uma placa solar é composta de várias partes, sendo que a mais importante, sem dúvida, é o próprio painel solar – onde se encontram as células fotovoltaicas. O resto dos elementos busca proteger e garantir a funcionalidade e a durabilidade das placas solares. Assim, os diferentes componentes seriam: 

  • Painéis solares

    São formados pela união, por meio de condutores metálicos, de celas ou células fotovoltaicas, ou seja, dispositivos capazes de gerar eletricidade quando recebem o impacto da radiação solar.

  • Camadas encapsuladas

    Protegem as células solares e são produzidas com um tipo de polietileno feito de vários compostos (etileno e acetato de vinil) chamado plástico EVA. Esse material é um grande isolante térmico ao mesmo tempo que permite a passagem dos raios solares para as células fotovoltaicas. 

  • Estrutura e quadro de suporte

    Geralmente são feitos de alumínio para garantir tanto a leveza quanto a durabilidade. O quadro é fixado à estrutura que determina variáveis tais como a inclinação e a orientação do painel para garantir que ele esteja em ótimas condições. Além disso, as estruturas sobre as quais os painéis fotovoltaicos são montados podem ser fixas, móveis, com lastro ou flutuantes. 

Como funcionam os painéis solares?

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Camadas encapsuladas

Protegem as células solares enquanto permite a passagem dos raios solares para as células fotovoltaicas.

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Painéis solares

Formados pela união de celas ou células fotovoltaicas.

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Estrutura e quadro de suporte

O quadro é fixado à estrutura que determina a inclinação ou orientação do painel.

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Inversores

Responsáveis pela conversão de energia de corrente contínua em corrente alternada.

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Medidor ou regulador

Um dispositivo bidirecional que envia e recebe energia da rede elétrica.

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Baterias

São opcionais. Úteis para uso quando as placas não recebem luz solar, mas também são um dos elementos mais caros.

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O funcionamento dos painéis solares depende de diversos elementos e materiais que formam sua estrutura. Em primeiro lugar, as camadas encapsuladas protegem as células solares e permitem que os raios do sol cheguem até elas. Em seguida, as células fotovoltaicas, agrupadas em painéis solares, transformam a energia solar em eletricidade. A estrutura e o quadro de suporte sustentam os painéis e determinam sua inclinação e orientação. Depois, os inversores convertem a corrente contínua gerada pelos painéis em corrente alternada, sendo apta para uso doméstico. O medidor ou regulador gerencia a troca de energia com a rede elétrica, permitindo enviar ou receber eletricidade conforme as necessidades. Por último, as baterias, de caráter opcional, permitem armazenar a energia gerada para utilizá-la quando os painéis não recebem luz solar suficiente. 

Tipos de painéis solares fotovoltaicos e suas características

Existe três tipos principais de painéis solares:

  • Monocristalino

    Como o nome sugere, estas são compostas de células monocristalinas. Elas se caracterizam pelo fato de que o silício nas células solares é cortado em folhas, oferecendo assim maior pureza e eficiência. Não é por acaso que são consideradas 15 a 25% mais eficientes do que outros modelos. A melhor maneira de reconhecê-lo é por sua intensa cor preta.

  • Policristalino

    Facilmente identificáveis por sua cor azulada escura, os painéis policristalinos são obtidos através do derretimento do silício e sua colocação em moldes. Seu preço é menor, mas sua eficiência também, embora atualmente foram realizados bons avanços na redução de suas perdas reflexivas e na melhoria de sua captação de luz. 

  • Capa fina

    Este é o tipo de painel mais utilizado em residências devido a seu preço, sua aparência homogênea e sua flexibilidade, o que lhe permite adaptar-se a todos os tipos de superfícies. Eles também são os menos eficientes, embora seu desempenho não costuma ser afetado nem pelas altas temperaturas e nem pelas sombras. 

A aposta da Iberdrola nas energias renováveis

A energia solar fotovoltaica é uma das principais tecnologias da nossa estratégia para avançar rumo a um modelo energético mais limpo, eletrificado e sustentável. Na Iberdrola, impulsionamos seu desenvolvimento por meio de projetos fotovoltaicos em diferentes mercados, combinando a geração renovável com soluções como o armazenamento e a digitalização, para contribuir com um sistema energético mais flexível e resiliente.

Ao final do primeiro semestre de 2026, o grupo conta com 8.701 MW de capacidade fotovoltaica instalada. Além disso, nosso Plano Estratégico 2025-2028 prevê continuar reforçando essa tecnologia, destinando aproximadamente 10% dos investimentos previstos em energias renováveis à solar fotovoltaica. Entre nossos projetos, destacam-se instalações como Núñez de Balboa, na Espanha, uma das maiores usinas fotovoltaicas da Europa, e True North, nos Estados Unidos.

Essa aposta faz parte do nosso compromisso com a luta contra as mudanças climáticas e com a transformação do sistema energético. Por meio do impulso a fontes renováveis como a solar, a eólica e a hidrelétrica, além da eletrificação e do desenvolvimento de redes mais inteligentes, trabalhamos para construir um modelo energético mais sustentável, seguro e preparado para o futuro.