A demanda pelo uso de energia de fontes renováveis está em constante crescimento em todo o mundo, seus volumes e áreas de aplicação estão aumentando. Mas em energia solar, além de palavras simples e familiares, existem termos que poucas pessoas conhecem e que podem ser confusos. Para utilizar corretamente os benefícios das energias alternativas, para entender a dinâmica do desenvolvimento desse setor, é preciso conhecer os significados de vários termos específicos.
Neste artigo, ajudaremos a organizar as informações e explicaremos um pouco do vocabulário solar para facilitar a obtenção de informações sobre o setor de energia solar.
Energia Alternativa/Fontes de Energia Renovável
O termo é usado para se referir à energia que vem de fontes que não agridem o meio ambiente ou seu dano é mínimo. As fontes para este tipo de energia são geralmente naturais e renováveis (RES). Pode ser a energia do sol, eólica, biomassa, energia geotérmica, energia hidrelétrica. O uso de várias fontes alternativas ajuda a reduzir o uso de energia de fontes limitadas, como combustíveis fósseis (petróleo, gás, carvão).
energia solar
A energia solar é a eletricidade gerada usando a energia do sol. A energia é gerada diretamente por painéis solares, que coletam a energia do sol e a convertem em eletricidade.
Redes elétricas/de serviços públicos
Uma rede elétrica ou de serviços públicos é uma série de redes interconectadas que ajudam a fornecer eletricidade ao consumidor final a partir de geradores.
A rede é composta por vários componentes, tais como:
- usinas que produzem eletricidade;
- subestações elétricas responsáveis por aumentar a tensão para transmissão ou diminuí-la para distribuição;
- linhas de transmissão de alta tensão que transmitem energia de suas fontes aos centros de demanda;
- linhas de distribuição para conectar clientes individuais.
insolação solar
A insolação solar é um conceito utilizado em energia solar. Significa a quantidade de luz solar que entra em 1 m 2 de uma superfície localizada perpendicularmente aos raios do sol em um dia-luz em uma determinada área.
Ultravioleta
A luz solar visível é apenas uma fração da radiação do sol. A radiação ultravioleta é uma parte invisível da energia solar e também afeta o funcionamento dos painéis solares. O ultravioleta é entendido como radiação eletromagnética na faixa de comprimento de onda de 5 a 400 nm.
Eficiência Quântica (QE)
A razão entre o número de portadores de carga coletados por uma célula fotovoltaica e o número de fótons de uma dada energia emitida por célula. A eficiência quântica refere-se à resposta de uma célula solar a diferentes comprimentos de onda no espectro de luz incidente na célula. QE é dado dependendo do comprimento de onda ou energia. Idealmente, uma célula solar deve gerar uma corrente elétrica significativa para os comprimentos de onda mais comuns na luz solar.
Fotoelétrica (fotovoltaica, fotovoltaica)
Este termo vem das palavras: “phos” (do grego, luz) e “volt” (do nome do famoso físico italiano Volta, após o qual a unidade de tensão elétrica é nomeada). Na física, a palavra “fotovoltaica” refere-se a qualquer coisa que produz eletricidade quando exposta à luz ou outra energia radiante. Na energia solar, o termo “fotovoltaico” refere-se a uma tecnologia que ajuda a converter a luz solar em energia elétrica usando materiais semicondutores que absorvem elétrons do sol. Um sistema fotovoltaico utiliza painéis solares para produzir energia solar. As células solares e os painéis solares são muitas vezes referidos como células fotovoltaicas e painéis fotovoltaicos para mostrar como a eletricidade é produzida com eles. Cada módulo/painel solar é composto por várias células solares que são responsáveis pela geração de eletricidade. As instalações fotovoltaicas podem ser instaladas no solo, em paredes, sobre telhados ou ser móveis.
Efeito fotoelétrico (fotovoltaico, fotovoltaico, PV)
O fenômeno quando, sob a influência da luz e como resultado de uma reação química/física, tensão e corrente elétrica aparecem em uma substância.
Sistema fotovoltaico (PV)
Um conjunto completo de componentes para converter a luz solar em eletricidade através do processo fotovoltaico, incluindo uma matriz de painéis e um Balance of System Components (BOS).
Célula solar (célula fotovoltaica)
Termo técnico para elementos de painéis solares. É um dispositivo especial baseado em semicondutores projetado para converter energia solar em energia elétrica. Uma célula solar, também conhecida como célula fotovoltaica, é o principal componente de um painel solar. Quando a luz solar atinge a superfície de uma célula, os elétrons na célula são eliminados e a eletricidade é gerada. Cada célula solar é geralmente feita de um fino wafer de silício cristalizado. Uma célula solar padrão pode gerar cerca de 1 ou 2 watts de energia. Algumas células solares podem gerar de 3 a 4,5 watts.
Painel solar/bateria/módulo
São várias fotocélulas combinadas em um bloco. O dispositivo é uma coleção de células solares conectadas umas às outras em paralelo, em série ou em série-paralelo. Normalmente, as células solares são conectadas para gerar mais energia. Um painel solar típico consiste em 36-40 células solares. Para atingir a corrente e a tensão desejadas, os painéis solares são conectados entre si para formar uma matriz. Em cada caso, é necessário um número diferente de painéis solares, que depende das necessidades energéticas. No entanto, a quantidade de energia também depende do nível de eficiência dos painéis solares.
Módulo solar de quadro
Módulo solar , colocado em uma estrutura de alumínio ou outro material para dar-lhe estanqueidade e maior rigidez.
Módulo solar sem moldura
Módulo solar que não possui moldura. Projetado para operação em condições mais suaves do que os módulos de estrutura. Sua parte frontal é coberta com filme PET ou EVA, a parte traseira é coberta com fibra de vidro ou o mesmo filme PET.
Quilowatt-hora (kWh)
Esta unidade de medida é um termo importante no dicionário solar, denotando uma unidade de medida padrão para energia elétrica.
Eficiência do Painel Solar / Eficiência do Painel Solar
Uma das principais características dos painéis solares. Este é um valor que mostra quanta energia solar que atinge a superfície de um painel solar será convertida em eletricidade útil. Basicamente, é a porcentagem de luz solar que os painéis convertem em eletricidade a partir da quantidade de luz solar que recebem. A eficiência da maioria dos painéis solares no mercado hoje varia de 15% a 24%. A eficiência é afetada pelo tipo e qualidade do semicondutor utilizado nos painéis, bem como pela tecnologia de fabricação. Os painéis solares monocristalinos têm a maior eficiência (em média, 19–24%), os painéis policristalinos com um indicador de aproximadamente 15–19% são considerados um pouco menos eficientes e os painéis de película fina feitos de silício amorfo fecham os três principais painéis mais comuns (sua eficiência depende do semicondutor utilizado, o valor varia de 8 a 16%). Muitas pesquisas na área de FER (fontes de energia renovável) visam aumentar a eficiência dos painéis, tornando a energia solar mais competitiva em comparação com a energia tradicional.
Demanda/carga de pico
A demanda máxima de energia em um determinado intervalo de tempo.
Silício cristalino (C-Si)
É um material/substância que são as várias formas cristalinas de silício usadas para produzir os tipos mais comuns de painéis solares feitos de silício (poli e monocristalino).
Silício policristalino (multi-silício)
Material (silício), que é obtido pelo método de cristalização direcional. Externamente, parece blocos retangulares. É um material de alta pureza usado para fazer células fotovoltaicas, que são compostas de muitos pequenos cristais de silício (cristalitos) e obtidos por purificação industrial.
Painéis policristalinos
Painéis feitos à base de silício policristalino. Este é um dos tipos mais comuns e populares de painéis. Esses painéis solares são altamente eficientes e duráveis.
Silício monocristalino
Material (silício), que é obtido principalmente pelo método de Czochralski. Externamente, parece lingotes cilíndricos.
Painéis monocristalinos
Um dos tipos mais usados de painéis solares. Feitos de silício, esses painéis cristalinos são duradouros, os mais eficientes do mercado e possuem um design esteticamente agradável. São um único cristal de silício, e seu alto custo se deve ao laborioso e minucioso processo de sua fabricação.
semicondutor amorfo
Uma substância em um estado amorfo (sem forma), um material semicondutor não cristalino que possui várias propriedades características de semicondutores cristalinos.
Silício amorfo
O silício amorfo (a-Si) é uma forma não cristalina de silício que é usada na produção de células solares ( painéis de filme fino), transistores de filme fino em LCDs. Este material é obtido por pulverização catódica sobre um substrato usando a técnica de evaporação e depois protegido com um revestimento especial.
Filme fino
Uma camada de material semicondutor (disseleneto de cobre-índio, arseneto de gálio, etc.) com alguns mícrons ou menos de espessura, usada para fazer células solares.
Módulo Solar de Filme Fino
Módulo solar , cuja estrutura consiste em camadas sucessivas (filmes finos) de materiais semicondutores.
Semicondutor
É qualquer substância/material capaz de conduzir corrente sob certas condições. Alguns semicondutores são especialmente adequados para o processo de conversão de energia fotovoltaica. Entre eles, silício, disseleneto de cobre-índio, arseneto de gálio, telureto de cádmio, etc.).
Condutor
Um material através do qual a eletricidade é transmitida, como um fio elétrico, linha de transmissão ou distribuição.
Banda de condução
Este termo refere-se à banda de energia em um semicondutor onde os elétrons em um sólido podem se mover livremente, criando uma transferência líquida de carga.
Ciclo
Um termo que se refere a uma descarga completa e recarga de uma bateria.
Vida útil da bateria
O período de tempo durante o qual a bateria operará com a eficiência especificada de acordo com as instruções do fabricante. Consulte Mais informação…
Painéis solares à terra
Trata-se de um conjunto de painéis solares que são instalados no solo, uma alternativa à instalação de painéis no telhado. Este método de montagem de painéis solares é projetado para grandes projetos solares (municipais, agrícolas, industriais). Isso inclui grandes usinas de energia que geram energia solar para um grande número de residências e empresas. A matriz de aterramento geralmente está localizada em racks próximos aos prédios, estruturas para as quais fornecem eletricidade.
Horários de pico de radiação solar
Não confundir com dia de hora em hora. As horas de pico referem-se à qualidade da luz solar que os painéis solares absorvem, não à quantidade de tempo que os painéis ficam expostos à luz do dia. Estas são as horas do dia, a intensidade da luz solar que é de 1000 watts por metro quadrado. As horas de sol de pico, medidas em quilowatts-hora por metro quadrado (kWh/m 2 ), dependem da hora do dia, estação do ano, presença de nuvens e localização geográfica. Mesmo que os painéis solares possam receber luz solar parcial por oito horas em um determinado dia, em média, isso pode ser apenas 3 ou 4 horas solares de pico.
Sistema de Equilíbrio (BOS)
O sistema solar consiste não apenas em painéis solares – inclui muitos elementos e equipamentos diferentes. O termo BOS ( balance of system ou equilíbrio do sistema) refere-se apenas a todos os outros componentes do sistema solar, exceto os painéis. Estes incluem fiação, inversores, sistema de monitoramento e todos os equipamentos.
Folha traseira ou suporte
Este é o “verso” do painel solar. Protege as partes internas do painel de influências que, com o tempo, podem reduzir a eficácia do painel – umidade e radiação ultravioleta. As folhas traseiras de alta qualidade são importantes para garantir que os painéis durem pelo menos 25 anos.
Sistema de montagem
Isso é o que mantém fisicamente os painéis solares no lugar. Isso inclui prateleiras/suportes, saias frontais, saídas de ar, trilhos, grampos superiores e muito mais. O sistema de fixação é uma parte importante, pois afeta a condição dos painéis e locais de instalação, incluindo a aparência da fachada do edifício, telhado, etc.
Sistema solar autônomo
Sistema fotovoltaico autônomo ou híbrido não conectado à rede.
Bateria
Um dispositivo que pode converter energia em diferentes formas: de química para elétrica e vice-versa, e acumulá-la. As reações no processo de transformação de energia são quase completamente reversíveis. Quando a bateria é descarregada, a energia química é convertida em energia elétrica e consumida em um circuito ou dispositivo externo.
elemento de bateria
O bloco produtivo mais simples da bateria. Consiste em: um ou mais eletrodos ou placas positivas, um ou mais eletrodos ou placas negativas, um eletrólito que fornece condutividade iônica, separadores entre as placas com polaridade oposta e um recipiente para todos os itens acima.
Bateria do acumulador
Armazenamento de energia usando baterias eletroquímicas. Entre suas principais tarefas, além da reserva de energia, balanceamento de carga em subestações e redução de carga de ponta.
Capacidade nominal da bateria
Um termo usado pelos fabricantes de baterias para se referir à quantidade máxima de energia que pode ser extraída de uma bateria em uma taxa e temperatura de descarga de bateria determinada/especificada.
bateria solar
Um dispositivo ou sistema de baterias interconectadas de alta capacidade que ajudam a armazenar o excesso de energia produzida por painéis solares. As baterias garantem o fornecimento de energia ao consumidor mesmo na ausência de luz solar, por exemplo, quando escurece.
Capacidade de carga
A carga elétrica máxima que uma bateria pode fornecer sob certas condições. Expresso em amperes-hora.
inversor
Um inversor solar é um dispositivo que converte a corrente contínua recebida dos painéis solares em corrente alternada. Sem um inversor, não é possível usar facilmente a energia dos painéis solares, pois a energia CC produzida pelo painel solar deve ser convertida em eletricidade CA para ser usada em eletrodomésticos. Além disso, os inversores oferecem muitos níveis de monitoramento, economia de longo prazo e eficiência do sistema. Existem três tipos principais de inversores:
- os microinversores são instalados em painéis solares separados e são ideais para pequenos sistemas de energia solar.
- inversores de string ideal para grandes residências ou pequenos estabelecimentos comerciais.
- os inversores centrais são ideais para sistemas de grande escala, como usinas de energia solar.
microinversor
Ao contrário de um inversor convencional que converte a corrente CC de vários painéis solares em CA, o microinversor faz o mesmo, mas apenas para um módulo solar.
Eficiência do inversor
Quão bem o inversor converte DC para AC com perda mínima.
controlador de carga
O controlador é uma parte fundamental do sistema, garantindo uma operação altamente eficiente dos painéis solares. É um componente de um sistema fotovoltaico que ajuda a manter a tensão de “saída” correta, controlando assim o fluxo de corrente de e para a bateria para evitar sobrecarga/descarga da bateria. Ele monitora o nível da bateria e desliga quando atinge o máximo.
Absorvedor (absorvente)
Em um dispositivo fotovoltaico, este é um material que absorve facilmente partículas de luz (fótons), enquanto gera portadores de carga – elétrons livres ou buracos (o local onde um elétron geralmente está localizado em um corpo sólido; em relação à energia solar, um buraco se comporta como uma partícula carregada positivamente).
Revestimento anti-reflexo de células solares
Um fino revestimento de material aplicado à superfície de uma célula solar que reduz a reflexão da luz e aumenta a capacidade de transmissão da célula solar.
Estante / estante
Este termo refere-se ao dispositivo elétrico no qual os painéis solares são montados quando são colocados no telhado ou no chão. Os pinos são aparafusados ao telhado ou base no solo e os painéis são conectados aos pinos. Dependendo do local de instalação, das características de design dos próprios painéis e de outros fatores, podem ser usados diferentes tipos de racks e diferentes distâncias entre eles.
Caixa de junção
O termo refere-se à estrutura, que é um invólucro no módulo que protege contra influências atmosféricas. Esta é, de fato, a transição do painel solar para os fios provenientes do controlador.
concentrador
Trata-se de um design com componentes ópticos, como lentes Fresnel, que focam, direcionam e concentram a luz do sol, o que ajuda a aumentar a eficiência dos painéis. As matrizes de concentradores devem estar voltadas diretamente para o Sol, para que possam aumentar o fluxo de energia da luz solar centenas de vezes.
Retificador
Um dispositivo para converter AC para DC.
Regulador
Um dispositivo para evitar que as baterias sejam sobrecarregadas gerenciando os ciclos de carga, que geralmente são ajustados para atender às necessidades específicas da bateria.
Passivação
Uma reação química que elimina os efeitos nocivos de átomos eletricamente reativos na superfície de uma célula solar.
Recombinação
O movimento de um elétron livre de volta para um buraco (o local onde um elétron normalmente residiria em um sólido; quando aplicado à energia solar, um buraco se comporta como uma partícula carregada positivamente). Os processos de recombinação são geralmente radiativos (a energia de recombinação leva à emissão de um fóton) ou não radiativos (a energia de recombinação é dada a um segundo elétron, que então relaxa de volta à sua energia original, liberando fótons). A recombinação pode ocorrer tanto na massa de um semicondutor quanto em suas superfícies, na região de junção, em defeitos ou entre interfaces.
Energia fotovoltaica integrada (BIPV)
Este termo refere-se a painéis solares integrados em edifícios. Os módulos BIPV normalmente substituem outros materiais de construção tradicionais enquanto também atuam como geradores de energia. Eles podem ser embutidos em fachadas de edifícios, telhados e toldos, e algumas células solares podem até substituir certos tipos de vidros e janelas.
Energia de reserva
A quantidade de energia gerada suportada pela rede central para atender às cargas de pico.
Condições de teste padrão (STC)
Condições em que os painéis solares são testados em laboratório.
Planta de energia solar
Uma usina de energia solar é uma extensa matriz solar ou matriz de painéis solares interconectados cuja finalidade é produzir energia solar para grande uso comercial, industrial, agrícola ou municipal.
Limpeza de painéis solares
O processo de coleta de poeira e detritos que se acumulam nos painéis solares e impedem a entrada da luz solar (sujeira, neve, folhas, galhos de árvores, vestígios de animais e pássaros, etc.). A limpeza natural, como a chuva, pode limpar os painéis solares até certo ponto, mas na maioria dos casos isso deve ser feito manualmente por você mesmo ou com a ajuda de especialistas. A limpeza oportuna e regular dos painéis é uma garantia de que eles não perderão sua eficácia.
Tarifa verde
Este esquema permite que os consumidores de energia solar obtenham receitas pela eletricidade devolvida ao fluxo geral do sistema energético nacional devido à formação de excedentes. Hoje, em muitos países do mundo existe uma tarifa preferencial especial para pessoas físicas e jurídicas que instalaram painéis solares. Trata -se de condições especiais em que o Estado, a um preço algo inflacionado, se compromete a comprar todo o volume de eletricidade excedente fornecido à rede pública e gerado a partir de fontes de energia renováveis.