As usinas solares são sistemas fotovoltaicos de grande porte projetados para a produção e comercialização de energia elétrica, através do processo de conversão da energia pela irradiação solar.

Atualmente, é considerado usinas de grande porte as instalações fotovoltaicas que possuem potência instalada entre 75 kW e 5 MW.

Para esse tipo de produção de energia, o silício é um recurso natural também utilizado durante o processo de geração das usinas.

O silício é de grande importância na eletrônica, presente na fabricação de dispositivos semicondutores, usados na produção de células solares. As células solares são utilizadas na produção de painéis solares e na convergência de energia solar em eletricidade.

Construídas majoritariamente em áreas planas, para evitar desvio de geração e principalmente para garantir a segurança e o funcionamento do sistema, essas usinas possuem painéis solares que se apresentam de forma fixa ou com trackers – sistema de acompanhamento do deslocamento do sol que garante um melhor aproveitamento da energia solar durante o dia.

Vantagens

• Não emitem de gases poluentes;
• Apresentam baixo custo de manutenção;
• Diversas possibilidades de áreas de instalação devido à grande incidência de luz solar no Brasil;
• Pouco espaço necessário para a sua instalação.

Desvantagens

• Risco de grande impacto na geração de energia devido ao clima e baixa incidência de luz solar em localidades mais distantes do Equador;
• Produção de energia inferior quando comparadas às usinas termoelétricas

Tipos de usina solar

As usinas solares são divididas em dois tipos, sendo eles a usina fotovoltaica e a usina termossolar. Embora os dois formatos de usina compartilham da mesma fonte de energia – o sol – os processos de conversão dessa energia são distintos.

As usinas termossolares utilizam o calor emitido pelo sol, concentrando a luz solar em um reservatório de água de grande porte, através de espelhos côncavos. Os espelhos são organizados de maneira que os seus focos estejam alinhados, garantindo que a luz incidente sobre eles seja refletida sobre um único ponto.

Quanto às usinas fotovoltaicas, a geração de energia acontece por meio do efeito fotovoltaico, um fenômeno que surge na exposição de um material à radiação luminosa, expelindo elétrons para a área externa ao material.

Esse tipo de usina é composto por uma grande quantidade de placas solares, constituídas por células fotovoltaicas formadas por materiais semicondutores capazes de converter a irradiação solar – a propagação de energia sem a necessidade de algum meio material – em energia elétrica.

Como funciona a captação de energia?

Em usinas solares, a energia solar é capturada através de painéis formados pela fusão de uma grande quantidade de células fotovoltaicas, devido aos seus materiais semicondutores capazes de absorver grandes parcelas do espectro solar. Ou seja, as células absorvem energia do sol, permitindo que flua uma corrente elétrica entre suas camadas.

Pelo avanço da tecnologia, tornou-se possível a produção de células solares que utilizam monocristais de silício, a fim de produzir energia elétrica.

Para o processo de captação de energia solar, são utilizados vidros para cobrir os painéis solares e devido a pouca reflexão desses vidros, é possível a passagem de quase toda a luz incidente sobre eles.

A eficiência das células é a partir da combinação de novos materiais fotovoltaicos e vidros pouco refletores, viabilizando a criação de células solares mais eficientes.