A fabricação das placas de energia solar envolve diversos processos minuciosos e individuais, que garantem que as células fotovoltaicas sejam adicionadas corretamente. Isso garante a qualidade necessária para que a vida útil do produto seja prolongada.
Os painéis são basicamente formados por células feitas de materiais semicondutores como o silício, chamadas de células fotovoltaicas. Quando as partículas de luz solar colidem com os átomos do material semicondutor, provocam a movimentação dos elétrons, gerando assim uma corrente elétrica.
Quer ficar por dentro de todos os detalhes? Continue a leitura para saber mais a respeito do processo de fabricação das placas solares.
1 – Limpeza do vidro fotovoltaico
O primeiro passo na fabricação de um painel solar envolve a limpeza do vidro. Trata-se de um vidro especial ultra puro e com baixo teor de ferro, desenvolvido especialmente para ter menos reflexão e permitir que a luz passe através dele.
É um vidro temperado especial, revestido com uma substância antirreflexiva, e é o responsável pela resistência mecânica da placa. Sendo assim, os painéis feitos com vidros de melhor qualidade terão melhor resistência contra chuvas mais fortes e granizo.
O processo de limpeza do vidro fotovoltaico é importante para garantir que não formem “bolhas” no painel depois que ele estiver laminado e pronto, o que pode danificá-lo. Para garantir o resultado ideal, é usada uma máquina específica, que utiliza água que passou por um processo de osmose reversa para lavar o vidro.
2 – Interconexão das células fotovoltaicas
Essa parte é uma das mais críticas no processo de fabricação do painel solar. As células fotovoltaicas representam aproximadamente 60% do custo de um sistema fotovoltaico, e são feitas de materiais semicondutores como o silício.
Elas são responsáveis pela geração de energia, e a captação é feita através de uma reação físico-química que transforma a luz do sol em energia elétrica.
São finas, feitas com material delicado e podem trincar com facilidade, por isso precisam ser manuseadas com muito cuidado. A fabricação dos painéis solares precisa ser feita de modo a proteger as células, fazendo com que a placa de luz solar seja capaz de produzir energia por décadas.
Nessa parte do processo, as células fotovoltaicas são interconectadas através de fios condutores (geralmente feitos de cobre ou alumínio).
O lado inferior de uma célula é conectado ao lado superior de outra, até formar uma série de células com a quantidade necessária de acordo com o projeto. Os painéis de 250 ou 260 Watts, por exemplo, são tradicionalmente formados por 6 séries de 10 células cada, ou seja, 60 células no total.
As conexões são soldadas por uma máquina de solda especial de “contato leve”. A uma série de células interconectadas dá-se o nome de “string”.
3 – Montagem da matriz de células
Também chamado de Layup, esse processo envolve a montagem das séries de células interconectadas, posicionando-as sobre o vidro e o filme encapsulante para painel solar (ou EVA, que deriva do inglês: Ethylene Vinyl Acetate).
O filme encapsulante é feito de material selante, especificamente projetado para os painéis fotovoltaicos. Protege as células contra o envelhecimento causado por raios UV, temperaturas extremas e umidade, garantindo que o máximo de luz possível atinja as células solares.
A montagem da matriz de células trata-se de um procedimento delicado, que precisa ser realizado por uma máquina especial para garantir o perfeito alinhamento das células no painel solar e evitar que elas se quebrem.
O sistema de layup é conectado às stringers (nome dado às máquinas que realizam a interconexão das células), e ambos devem funcionar em perfeita harmonia para garantir qualidade e velocidade no processo.
4 – Interconexão manual
Uma vez que a matriz de células esteja montada e colocada no alinhamento perfeito sobre o vidro e o EVA, o próximo passo é fazer a interconexão manual das séries de células. Apesar do nome, esse processo também pode ser automatizado, e consiste basicamente em soldar as strings de células e criar uma ligação elétrica entre elas.
5 – Posicionamento do EVA e backsheet
Após a interconexão manual, uma segunda folha de EVA é colocada sobre a matriz de células, e em seguida o backsheet sobre o EVA.
O backsheet é um material plástico branco, que fica localizado na parte de trás do painel solar. Sua principal função é proteger os componentes internos do painel, especificamente as células fotovoltaicas.
Além disso, também age como um isolante elétrico. É composto por três camadas, e por isso tem uma composição mais robusta em comparação aos outros equipamentos que formam o sistema fotovoltaico.
Após a conclusão desta etapa, o painel está pronto para entrar na laminadora para passar pelo processo que o tornará impermeável e protegido.
6 – Laminação do painel solar
Nessa fase do processo, quatro painéis por vez entram em uma máquina de laminação. Nela, o EVA é derretido e fundido, formando a junção ideal entre suas camadas para proteger as células de qualquer ação do tempo. Essa fase da fabricação impacta diretamente na vida útil do painel solar.
As melhores máquinas para realizar esse procedimento são compostas por 3 câmaras de processo, sendo elas responsáveis pelas seguintes etapas: 1- Pré-aquecimento e laminação; 2- Somente laminação; 3- Controle de processo de esfriamento do painel solar.
7 – Corte de rebarbas e instalação da caixa de junção
Ao sair da laminadora, o painel solar geralmente apresenta rebarbas do backsheet e do EVA nas laterais. Um operador faz uso de uma ferramenta especial para rapidamente tirar essas sobras dos painéis.
Em seguida, é hora de instalar a caixa de junção, um aparato muito importante para o painel solar, responsável por levar as conexões elétricas das células fotovoltaicas para o exterior.
Ela fica na parte de trás do painel, onde as string estão conectadas eletricamente, e possui cabos e conectores especiais para interconectar os painéis solares quando instalados no telhado da construção. A fixação da caixa de junção é feita com silicone ou uma fita especial do tipo dupla-face.
Também possui em seu interior diodos de bypass que vão garantir a segurança e o bom funcionamento do painel solar.
8 – Fixação das molduras de alumínio
Uma vez instalada a caixa de junção, a próxima etapa é colocar a moldura de alumínio no painel solar. Feitas de alumínio anodizado, são projetadas para dar firmeza ao painel e garantir sua integridade nas mais diversas condições de clima e temperatura. Também servem para proteger o painel na hora da instalação, e são geralmente fixas por uma prensa semi-automática ou automática.
9 – Testes e inspeção para as placas de energia solar
A última etapa da fabricação de painéis solares é indispensável para garantir a qualidade e segurança do painel solar. Tradicionalmente, são feitos pelo menos dois testes: o flash test e o teste de eletroluminescência (EL Test).
No flash test, um equipamento que simula a luz do sol é usado para fazer um “flash” no painel solar. Com isso, é possível medir em razão de segundos qual a potência, eficiência, tensão e corrente do painel
No teste de eletroluminescência, uma quantidade de corrente elétrica é injetada no painel, e uma foto em infravermelho demonstra se o possui células compatíveis e se existem microfissuras. É semelhante a um raio X.
10 – Separação e empacotamento dos painéis
Com os painéis prontos e devidamente testados, é hora de separá-los em categorias de potência (ex: 250W, 255W, 260W, 265W…). Feito isso, é só embalar e despachar para o cliente.
E então, o que achou de conhecer melhor o processo de fabricação das placas de energia solar? Se informar acerca das etapas de um serviço e sobre o modo de produção dos equipamentos utilizados é importante, pois te ajuda a procurar a melhor opção e garantir que seu dinheiro será investido da melhor forma no assunto Energia Solar.
