Os módulos fotovoltaicos estão no centro da geração de energia solar. A presença desse equipamento em telhados, usinas e projetos públicos segue crescendo rapidamente. Aliás, a importação de placas bateu recorde em 2024.
Apesar disso, ainda existem muitas dúvidas sobre como as placas funcionam, quais tecnologias estão disponíveis no mercado e como escolher a solução mais adequada para cada situação.
Neste guia, você encontra explicações claras sobre o que são módulos fotovoltaicos, como ocorre a conversão da luz em eletricidade, quais características merecem atenção e onde esse tipo de equipamento costuma ser aplicado.
O conteúdo também apresenta as principais tecnologias e diferenciações entre elas. Continue a leitura e entenda como avaliar, com mais segurança, o sistema solar ideal para a sua necessidade.
O que é são módulos fotovoltaicos?
Os módulos fotovoltaicos são placas formadas por várias células capazes de transformar a luz do Sol em energia elétrica.
Cada célula gera uma pequena quantidade de eletricidade e, quando agrupadas, compõem um equipamento capaz de atender residências, comércios ou propriedades rurais.
Essas células são feitas de materiais semicondutores, como o silício, que reagem à radiação solar liberando elétrons. Toda a estrutura recebe camadas de vidro, polímeros e perfis metálicos para sua proteção e durabilidade.
O conjunto resulta em uma unidade preparada para captar a radiação e produzir corrente elétrica de forma contínua e silenciosa.
Como funciona um módulo fotovoltaico?
Um módulo fotovoltaico funciona a partir do efeito fotovoltaico, fenômeno em que a luz do Sol libera elétrons no material semicondutor das células.
Cada célula possui uma junção PN formada pela combinação de duas regiões do silício com diferentes dopantes, que podem aumentar as cargas positivas ou negativas. Essa junção cria um campo elétrico interno capaz de direcionar os elétrons quando a radiação atinge a superfície do material.
O movimento dessas cargas gera corrente contínua. As células são conectadas em série, ligando o polo positivo de uma ao negativo da seguinte, o que soma as tensões individuais e permite que a placa entregue valores adequados ao sistema.
Conjuntos de várias placas formam arranjos maiores que ampliam a potência disponível para o imóvel.
Veja agora os principais elementos que compõem um módulo fotovoltaico:
- Células fotovoltaicas responsáveis pela conversão da luz em eletricidade.
- Vidro fotovoltaico que protege a superfície ativa e permite alta transmissão de luz.
- Filme encapsulante EVA que fixa, isola e protege as células contra umidade e impactos.
- Backsheet que atua como barreira traseira e garante o isolamento elétrico.
- Caixa de junção, ponto em que ficam as conexões internas e os diodos de proteção.
Após a geração, o inversor converte a corrente contínua em corrente alternada para alimentar as cargas do imóvel. Quando a produção supera o consumo, o excedente segue para a rede pública ou, caso disponível, para a bateria.
Essa energia extra gera créditos de consumo que podem ser recuperados nas faturas seguintes, conforme as regras do sistema de compensação criado pela REN 482 da ANEEL.
Veja também: Confira como são feitos os testes de qualidade dos módulos fotovoltaicos
Principais características dos painéis fotovoltaicos
A seguir estão os principais parâmetros presentes nas fichas técnicas dos painéis fotovoltaicos e que ajudam a entender como cada modelo se comporta:
- Potência nominal (Wp): É o valor que indica quanto o painel entrega em condições padrão de teste (STC). Essa potência serve como referência para dimensionar sistemas residenciais, comerciais ou rurais.
- Eficiência: Mostra a relação entre a energia solar que chega à superfície e a energia elétrica produzida. Quanto maior a eficiência, menor a área necessária para gerar a mesma potência.
- Coeficiente de temperatura: Indica quanto a potência se reduz quando a temperatura do módulo aumenta. Valores mais baixos significam menor perda em dias quentes.
- Garantia do fabricante: Refere-se ao período durante o qual o fabricante assegura o desempenho mínimo do módulo fotovoltaico, especialmente a geração de energia. Esse período geralmente é superior a 25 anos, mas o módulo pode continuar funcionando após esse prazo, embora fora da garantia do fabricante.
- Tolerância de potência: Mostra a variação real em torno da potência declarada devido à medição de potência feita após o processo de fabricação. Modelos modernos operam com tolerância positiva, entregando valores iguais ou superiores ao especificado.
- Corrente e tensão de operação: Para o dimensionamento, utiliza-se os valores máximos de corrente (corrente de curto-circuito) e tensão (tensão de circuito aberto) do módulo. Esses valores garantem que o sistema esteja dimensionado para as condições extremas. Já os valores de operação, como a tensão de ponto de máxima potência, são usados para verificar se a string está dentro da faixa de rastreamento da MPPT do inversor.
Essas características técnicas definem o desempenho e a quantidade de energia que os módulos podem gerar em um sistema solar.
Tipos de módulos fotovoltaicos
Os módulos fotovoltaicos estão disponíveis em diferentes tecnologias, cada uma com propriedades construtivas, níveis de eficiência e aplicações recomendadas. Os principais tipos são:
- Silício monocristalino
- Silício policristalino
- Módulos de filme fino
- Outras tecnologias: PERC, bifaciais, HJT, TOPCon, filme fino.
Silício monocristalino
Os módulos monocristalinos utilizam células formadas a partir de um único cristal de silício. Essa estrutura uniforme favorece o fluxo de elétrons e garante maior eficiência por área.
O resultado são placas capazes de gerar mais energia em espaços reduzidos, o que aumenta a potência instalada em telhados menores ou em usinas que buscam densidade energética elevada.
A principal vantagem dessa tecnologia é o desempenho superior. Telhados com limitação de área, por exemplo, se beneficiam de potências maiores por módulo, o que melhora o retorno do investimento.
Em contrapartida, o processo industrial é mais complexo e consome mais energia e matéria-prima, o que explica o custo mais alto quando comparado a outras tecnologias.
O uso é indicado quando o espaço disponível é restrito, quando o projeto exige alta produção por metro quadrado ou quando o objetivo é maximizar a geração anual.
Silício policristalino
Os módulos policristalinos são produzidos a partir da fusão de vários cristais menores, o que cria fronteiras internas que dificultam o deslocamento dos elétrons.
Essa característica reduz a eficiência em comparação aos modelos monocristalinos. Como resultado, as potências por módulo tendem a ser menores.
Embora a fabricação dos módulos policristalinos consuma menos energia e gere menos desperdício de matéria-prima, o preço por watt de potência tende a ser mais alto atualmente devido à diminuição da demanda no mercado.
Com a transição para a tecnologia monocristalina, os módulos policristalinos se tornaram menos comuns e mais difíceis de encontrar.
Em todo caso, o uso é recomendado quando há espaço suficiente no telhado ou solo para acomodar mais unidades, ou quando a prioridade é reduzir o investimento sem comprometer a confiabilidade do sistema.
Leia mais: Silício mono ou policristalino: quem vence o duelo?
Módulos de filme fino
Os módulos de filme fino utilizam uma camada fotovoltaica muito delgada depositada sobre vidro, plástico ou metal. Esse processo resulta em produtos mais leves e flexíveis, capazes de se adaptar a superfícies não convencionais ou estruturas que não suportam muito peso.
Apesar dessas vantagens, a eficiência é menor do que nos painéis de silício cristalino, o que exige maior área para gerar a mesma energia.
Em compensação, o desempenho costuma ser mais estável em locais com luz difusa, como dias nublados, ou em aplicações com sombreamento parcial.
Essa tecnologia é indicada para fachadas, coberturas curvas, projetos arquitetônicos especiais e instalações onde o peso da estrutura é uma limitação.
Outras tecnologias
Além das versões tradicionais, existem tecnologias que combinam novos materiais ou aprimoram o comportamento das células para aumentar a eficiência, reduzir perdas e ampliar a vida útil. Entre as principais soluções estão:
- PERC: células com camada adicional de alumínio na parte traseira que reflete a luz que não pode ser absorvida na primeira passagem para uma nova tentativa de absorção, elevando a eficiência.
- HJT (Heterojunction): combinação de silício monocristalino com camadas finas de silício amorfo para aumentar o campo elétrico e reduzir perdas elétricas. Este tipo de célula é conhecida como heterojunção, por possuir mais de um tipo de semicondutor na junção.
- TOPCon: células com passivação avançada com uma espécie de “túnel” feito de óxido de silício que cria uma passagem facilitada e mais rápida para os elétrons, reduzindo as chances desses elétrons se perderem no caminho e aumentando a eficiência em relação ao PERC.
- Filme fino (CdTe): Tecnologia amplamente utilizada com Telureto de Cádmio (CdTe), que foi fabricado principalmente pela First Solar. Esse tipo de módulo é mais flexível e, em alguns casos, mais barato, mas com menor eficiência em comparação ao silício cristalino.
Essas tecnologias aparecem principalmente em usinas de maior porte ou em projetos que buscam ganhos de eficiência sem ampliar a área ocupada.
Quanto custa um módulo fotovoltaico?
Atualmente, o módulo monocristalino é a melhor opção em termos de custo-benefício. Apesar de ter um custo de produção mais alto, a maior oferta e demanda reduziram os preços, tornando essa a tecnologia mais competitiva.
Hoje, os preços dos módulos monocristalinos são mais baixos do que os policristalinos, que têm menos opções no mercado e são mais caros por watt devido à baixa demanda.
Para exemplificar, a redação do Canal Solar fez uma rápida pesquisa de preço. Veja o que encontramos:
- Policristalino: um módulo de 160W foi encontrado por R$ 497, o que resulta em R$ 3,10 por watt.
- Monocristalino: um módulo de 615W foi encontrado por R$ 572, resultando em R$ 0,93 por watt. Outro módulo de 540W está sendo vendido por R$ 365, o que dá R$ 0,675 por watt.
Ou seja, embora o custo de produção do monocristalino seja maior, sua maior oferta no mercado torna essa tecnologia a opção mais vantajosa em termos de preço.
Quanto à tecnologia de filme fino, não encontramos opções disponíveis para compra em nossa pesquisa.
Aplicações típicas de módulos fotovoltaicos
Os módulos fotovoltaicos são utilizados em diferentes cenários, desde pequenos sistemas residenciais até grandes usinas em solo.
Inclusive, essa variedade de aplicações ajuda a impulsionar o mercado brasileiro, que importou cerca de 20,19 GW em placas entre janeiro e novembro de 2024.
As aplicações mais comuns são:
- Residências: geração distribuída em telhados inclinados ou lajes.
- Comércios e indústrias: instalação em galpões, estacionamentos e centros de distribuição.
- Usinas solares: arranjos em solo que reúnem milhares de unidades para produção em larga escala.
- Sistemas off-grid: atendimento de locais isolados sem acesso à rede por meio de baterias.
- Sistemas on-grid: conexão direta com a rede pública, com compensação de energia.
- Sistemas híbridos: combinação de placas e baterias para maior autonomia.
Para exemplificar, um projeto on-grid de eficiência energética em Osasco levou miniusinas solares a um hospital e mais quatro escolas municipais.
No hospital, a instalação de 328 módulos e a substituição de equipamentos antigos devem gerar uma redução anual de 640 MWh, equivalente ao consumo de mais de 200 residências.
Nas escolas, a implantação de 232 módulos somada à troca de mais de duas mil lâmpadas por LED deve reduzir cerca de R$ 310 mil por ano nas contas públicas.
Leia a matéria completa: Projeto de eficiência energética leva miniusinas solares a hospital e escolas em SP
Monitoramento e manutenção
O monitoramento do sistema fotovoltaico permite acompanhar a geração em tempo real e identificar variações anormais no desempenho.
Essa verificação ajuda a detectar sombreamento inesperado, falhas de conexão ou quedas de produção relacionadas ao clima ou ao desgaste natural dos componentes.
A manutenção preventiva é simples e contribui para manter a eficiência ao longo dos anos. Os cuidados mais frequentes são:
- Limpeza das superfícies para remover poeira e resíduos
- Inspeção das conexões elétricas
- Verificação de cabos, suportes e inversores
- Análise de alertas emitidos pela plataforma de monitoramento
Aproveite e veja no vídeo um teste prático demonstrando como a limpeza dos módulos fotovoltaicos gerou um aumento de 6% na produção de energia:
Quanto à armazenagem, há variações de acordo com cada fabricante. Logo, é aconselhável ler o manual oferecido pela empresa e tomar os devidos cuidados para preservar a qualidade e eficácia dos seus módulos.
Se você deseja aprofundar o conhecimento técnico e aprender a analisar sistemas com mais segurança, conheça os Cursos de Energia Solar do Canal, com alguns dos maiores especialistas do país.
Conclusão
Ao chegar até aqui, você já sabe como os módulos fotovoltaicos são construídos, como funcionam e quais tecnologias existem no mercado. Com esse entendimento, fica mais fácil comparar propostas, avaliar equipamentos e identificar qual solução faz sentido para a sua realidade.
A variedade de opções disponíveis no Brasil permite que você encontre desde modelos compactos para residências até equipamentos usados em projetos comerciais, industriais e usinas.
O importante é escolher módulos adequados ao seu espaço, ao seu consumo e ao tipo de sistema que pretende instalar.
Aproveite e confira nossas dicas de como cuidar dos módulos fotovoltaicos e garantir sua durabilidade.
Perguntas frequentes (FAQ)
Qual é a diferença entre módulo e célula?
A célula fotovoltaica é a unidade básica que converte a luz em eletricidade. O módulo é o conjunto de várias células conectadas e encapsuladas em vidro, EVA e backsheet. Em linguagem comum, ele é conhecido como placa solar.
Quantos módulos preciso para minha casa ou empresa?
A quantidade depende do consumo mensal, da potência de cada unidade da área disponível para instalação e da localização. O cálculo considera o histórico de uso de energia, a irradiância da região e o tipo de tecnologia escolhida.
O sistema fotovoltaico precisa de manutenção?
Sim, a limpeza dos módulos pode ser feita ocasionalmente para remover sujeira ou detritos, especialmente em regiões com pouca chuva. Além disso, o inversor pode precisar de monitoramento para garantir seu funcionamento ideal, mas em geral, os sistemas são bastante duráveis e exigem pouco esforço de manutenção.
