Um painel solar, também chamado de painel ou módulo fotovoltaico, é um dispositivo que coleta a luz solar e a transforma em eletricidade. Quando partículas de luz chamadas fótons atingem a fina camada de silício na superfície de um painel solar, elas arrancam elétrons dos átomos de silício. Essa carga fotovoltaica (PV) gera uma corrente contínua (CC), que é captada pela fiação dos painéis solares. Neste artigo, você aprenderá tudo sobre painéis solares transparentes. Esses painéis são uma maravilha da ciência e merecem ser mais apreciados.
O que você quer dizer com painéis solares transparentes?
Os painéis solares convencionais têm a capacidade de absorver a luz solar e converter fótons (partículas de luz solar) em energia utilizável. Por outro lado, os painéis solares transparentes têm a capacidade de transformar materiais como a superfície de smartphones, janelas, o teto de vidro do seu escritório , etc., e usar esses materiais para gerar eletricidade. Mas não é muito fácil fabricar painéis solares transparentes funcionais. É difícil porque o material transparente desses painéis não tem a capacidade de absorver luz e, se a luz não for absorvida, o processo de geração de eletricidade não ocorrerá.
O que são células solares transparentes?
Imagine um mundo onde o vidro de nossas janelas, telefones, tetos solares de carros e telhados de vidro de prédios comerciais pudesse ser usado para gerar eletricidade. Graças às células solares transparentes, o que parece um sonho distante está cada vez mais perto de se tornar realidade. As células solares transparentes têm a capacidade de converter produtos do dia a dia, como dispositivos eletrônicos e janelas, em geradores de energia. Além disso, fazem isso sem alterar sua aparência ou funcionamento. Essas células absorvem apenas luz ultravioleta e infravermelha, enquanto a luz visível passa por elas sem impedimentos. É por isso que nossos olhos não percebem sua presença em itens como janelas transparentes. Veja também: Energia solar, armazenamento e redes inteligentes transformam as concessionárias de energia elétrica.
O que são painéis solares transparentes?
Os painéis solares transparentes assemelham-se a vidro transparente e transmitem luz como janelas comuns. No entanto, são fabricados com um tipo especial de vidro solar que primeiro absorve e depois converte a luz ultravioleta e infravermelha invisível em energia sustentável.
O que são janelas solares transparentes?
A janela solar transparente é uma nova tecnologia que coleta e utiliza a energia luminosa através de janelas ou qualquer outra superfície de vidro, independentemente do ângulo. Ela pode representar um grande avanço para tornar a energia solar mais útil em mais lugares. Engenheiros desenvolveram várias maneiras de criar tecnologia solar transparente. A maioria delas, no entanto, funciona mais como um concentrador solar transparente. Isso significa que são projetadas para absorver certos comprimentos de onda da luz ultravioleta e infravermelha, invisíveis a olho nu, e convertê-los em energia que pode alimentar dispositivos eletrônicos.
Essa tecnologia também é conhecida como “vidro fotovoltaico” e pode ser fabricada com diferentes graus de transparência. Em 2014, pesquisadores da Universidade Estadual de Michigan (MSU) criaram um concentrador solar completamente transparente que podia transformar praticamente qualquer janela ou placa de vidro em uma célula fotovoltaica.
Uso de painéis solares transparentes em estufas
Painéis solares transparentes, capazes de filtrar diferentes comprimentos de onda da luz para gerar energia solar sem prejudicar o crescimento ou a saúde das plantas, podem ser usados para otimizar o funcionamento de estufas. Devido ao crescimento populacional e a eventos climáticos extremos, os agricultores do futuro poderão ter que cultivar mais produtos em estufas. Comparadas ao cultivo a céu aberto, as estufas podem produzir até 100% mais alimentos por hectare. No entanto, elas necessitam de uma grande quantidade de eletricidade para manter a temperatura estável. A energia solar é uma forma de obter eletricidade a baixo custo para as estufas . Mas faz sentido instalar painéis solares nos telhados dos edifícios para maximizar o aproveitamento da energia gerada.
O telhado é um local muito importante para uma estufa. Ele precisa ter espaço suficiente para a luz solar passar para que as plantas possam crescer e a temperatura certa possa se acumular. Por outro lado, os painéis solares transparentes deixam passar a maior parte da luz que as plantas precisam e absorvem apenas uma pequena quantidade de luz, que é então transformada em eletricidade. Eles também mantêm a estufa em uma temperatura estável porque são bons isolantes. Os cientistas acham que as células fotovoltaicas transparentes não afetarão muito o crescimento das plantas, o que as tornaria perfeitas para uso em estufas. Elas também nos dão a chance de usar diferentes tecnologias para produzir energia sustentável. Ao bloquear apenas uma pequena quantidade de luz solar, as estufas podem se tornar neutras em termos de energia, produzindo tanta energia quanto usam. Mas se os agricultores quiserem produzir mais energia, eles podem reduzir ainda mais a quantidade de luz que passa.
Os painéis solares transparentes limitam o uso de fontes primárias de energia (petróleo e gás natural) para aquecer e resfriar a estufa. Isso reduz a pegada energética da estufa. Como a fonte de energia é renovável, é possível gerar eletricidade livre de carbono sem afetar a produção agrícola. Leia também: Quanto tempo duram os geradores solares?
O que são painéis solares parcialmente transparentes?
A empresa alemã Heliatek GmbH fabricou painéis solares parcialmente transparentes. Esses painéis absorvem 60% da luz solar que recebem. A eficiência de um painel fotovoltaico convencional é de 12%, enquanto a de um painel parcialmente transparente é de 7.2%. Isso demonstra que o painel parcialmente transparente não é tão eficiente quanto o convencional. Além disso, o primeiro perde 40% da luz solar que o atravessa. No entanto, os painéis solares parcialmente transparentes têm grande potencial comercial. Eles podem ser usados em edifícios comerciais com muitas janelas voltadas para o sul, onde podem reduzir a quantidade de luz solar que entra. Veja também: Definindo e Projetando Paisagens Sustentáveis.
Fabricantes de painéis solares transparentes
Com o desenvolvimento de painéis solares transparentes que também podem ser usados como janelas e gerar eletricidade, o futuro da indústria solar parece promissor.
- Heliatek: É uma das principais empresas no campo de película solar orgânica. A empresa alemã estabeleceu um novo recorde para a eficiência de células solares transparentes no ano passado. Com sua nova tecnologia, as células solares podem ser até 40% transparentes e ter uma eficiência de mais de 7%.
- Energia ubíqua: É outra empresa que está liderando seu caminho no negócio de painéis solares transparentes e está sediada nos Estados Unidos. A empresa do Vale do Silício está fabricando células solares que são transparentes usando tecnologia com um filme invisível. Energia ubíqua acredita que sua tecnologia pode levar a um futuro em que celulares e tablets nunca ficarão sem energia e os arranha-céus poderão usar seus enormes conjuntos de janelas como painéis solares.
Preço do Painel Solar Transparente
Painéis solares transparentes são a nova onda do mercado e é certo que você também vai gostar de saber o preço desses dispositivos de sonho. Em termos de preço,
- o PV (vidro fotovoltaico) custa cerca de $ 50 por metro quadrado,
- enquanto um painel solar típico custa entre $ 40 e $ 110 por metro quadrado e
- uma janela típica de vidro duplo custa entre $ 24 e $ 45 por metro quadrado, incluindo o custo de materiais e instalação.
O que é eficiência de painel solar transparente?
Os painéis solares transparentes não absorvem a luz solar visível, mas sim comprimentos de onda específicos e invisíveis, como a luz ultravioleta. A eficiência atual desses painéis é de cerca de 1%, embora seu potencial estimado seja de 5%. A eficiência de 5% e 7.2% dos painéis totalmente e parcialmente transparentes, respectivamente, ainda é inferior à eficiência média de 15% dos painéis solares convencionais.
O que são células solares semitransparentes?
As células solares semitransparentes são um tipo de tecnologia que combina os benefícios da transparência à luz visível com a conversão de luz em eletricidade. Uma das melhores maneiras de utilizar esse tipo de tecnologia é em edifícios energeticamente eficientes, como janelas e claraboias. Atualmente, a maioria dos sistemas fotovoltaicos integrados a edifícios (BIPV) utiliza módulos de silício cristalino. No entanto, o fato de o silício ser opaco abre caminho para o uso de novas células fotovoltaicas que podem ser fabricadas para serem verdadeiramente semitransparentes. A seguir, vamos conhecer os painéis solares transparentes.
O que você quer dizer com janelas com painéis solares transparentes?
As janelas solares transparentes parecem janelas de vidro comuns, mas funcionam como painéis solares transparentes que convertem a energia do sol em eletricidade. Escritórios, residências e, na verdade, toda a cidade poderiam usar essas janelas e gerar uma quantidade substancial de eletricidade a partir do sol. De acordo com a equipe da MSU (Universidade Estadual de Michigan), as janelas solares e outras tecnologias solares transparentes poderiam suprir cerca de 40% das necessidades energéticas dos EUA. A instalação de painéis solares nos telhados poderia elevar esse percentual para quase 100%. O potencial é enorme, pois existe muito vidro no mundo.
Pesquisadores da MSU (Universidade Estadual de Michigan) acreditam que a tecnologia de painéis solares transparentes poderia suprir cerca de 40% das necessidades energéticas anuais dos EUA , e talvez até mais quando combinada com energia solar em telhados, já que as duas tecnologias funcionam bem juntas. Ainda assim, o armazenamento de energia precisa ser aprimorado, mas a MSU afirma que, se a tecnologia de armazenamento melhorar, os EUA poderão suprir toda a sua demanda por eletricidade em um futuro não muito distante.
Recomendado: Envolvidos com Blockchain: Blockchain, comunidades e as implicações globais de um novo paradigma energético
