Vidro Fotovoltaico: Como Funciona a Geração Elétrica Sem o Uso de Painel Solar?

Vidro Fotovoltaico: Como Funciona a Geração Elétrica Sem o Uso de Painel Solar?
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O vidro fotovoltaico é uma nova tecnologia no mercado que permite a geração elétrica através de vidros feitos com células solares transparentes em seu interior. Isso permite integrar a energia solar mais suavemente aos edifícios, mas seu custo é muito maior que o de placas solares fotovoltaicas tradicionais.

Já imaginou uma fachada de edifício que gera energia solar?

Pois saiba que isso já é realidade através do uso do vidro fotovoltaico.

A tecnologia, que se espalha nos mercados exteriores, começa a ser utilizada no Brasil.

Mas como ela funciona e quais as diferenças entre os tradicionais painéis solares? 

O que é e como funciona o Vidro Fotovoltaico?

Assim como a placa solar, o vidro fotovoltaico é uma tecnologia para a geração elétrica a partir da luz do sol.

No entanto, diferente da placa, o vidro solar não aparenta características visíveis marcantes.

Ou seja, de longe, a olho nu, ele não apresenta grandes diferenças em relação a um vidro comum.

Isso porque ele utiliza células solares transparentes, feitas de materiais semicondutores.

vidro fotovoltaico _ um vidro solar fotovoltaico

Materiais semicondutores estão na essência do efeito fotovoltaico, responsável pela geração elétrica.

As células solares utilizadas em vidros fotovoltaicos podem:

Célula de Silício;
Célula de Filme Fino; 
Células Solares Orgânicas (OPV);

Saiba tudo sobre células solares e seus diferentes tipos no artigo: Célula Fotovoltaica – O Guia Completo

No vidro fotovoltaico, as células transparentes são colocadas entre duas lâminas de vidro, o que permite a passagem de luz ao mesmo tempo em que permite a geração elétrica.

A condução da eletricidade é feita através de fios metálicos bem finos inseridos no vidro.

Dependendo da quantidade de células utilizadas e o espaçamento entre elas, a quantidade de luz que atravessa o vidro pode ser maior.

A fabricação de vidros fotovoltaicos também pode ser feita em diferentes cores, o que aumenta a vantagem estética da tecnologia.

 

Aplicações

A utilização da tecnologia do vidro solar é baseada na Fotovoltaica Integrada à construção.

Em inglês, Building Integrated PhotoVoltaics (BIPV).

Na BIPV, o material fotovoltaico é usado como substituto aos materiais de construção convencionais em determinadas partes do edifício, como o teto, clarabóias ou fachadas.

Essa modalidade é tendência nos novos e melhores edifícios do mundo, que na maioria das vezes não possuem espaço ou estrutura ideal para receber grandes arranjos fotovoltaicos tradicionais.

Mas a BIPV não é válida apenas para as novas construções.

Edifícios existentes também podem ser adaptados com esse tipo de tecnologia fotovoltaica, utilizando-a como fonte auxiliar de energia e reduzindo os gastos com a conta de luz.

E não só prédios, como uma variedade de outros empreendimentos podem utilizar vidro fotovoltaicos.

Um exemplo é o ponto de ônibus abaixo instalado no Reino Unido, capaz de produzir até 2 mil quilowatts-hora (kWh) por ano.

Outro exemplo é a clarabóia solar fotovoltaica da Bell Works, no estado americano de New Jersey.

Ela foi construída com cerca de 6 mil metros quadrados de vidro fotovoltaico de silício amorfo da empresa Onyx Solar.

São cerca de 90 mil kWh de energia gerada por ano, evitando a emissão de 60 mil toneladas de CO2, o equivalente a queima de 53 barris de petróleo.

 

BIPV – História e Tecnologias Atuais

Se você pensa que BIPV é uma modalidade antiga, saiba que sua primeira utilização foi lá em 1973.

O projeto foi batizado de “Solar One” (Primeira Solar), a primeira casa alimentada por energia solar fotovoltaica construída pela Universidade de Delaware, nos EUA. 

O projeto utilizava painéis híbridos de energia solar térmica e fotovoltaica integrados ao telhado, porém sua eficiência na conversão era e apenas 4%.

Pulando para 28 de outubro de 2016, Elon Musk está prestes a anunciar a tecnologia que promete popularizar a BIPV no mundo: as telhas solares.

Nada mais são do que mini placas solares em forma e aparência de telhas que, juntas, formam um telhado gerador de energia solar que parece exatamente igual a um telhado comum.

Segundo as palavras de Musk, a ideia foi criar sistemas fotovoltaicos residenciais que se mesclem ao ambiente e ainda ofereçam a mesma alta performance de geração elétrica de casas com painéis solares instalados.

A telha solar é composta de uma célula fotovoltaica de alta eficiência, o que irá garantir grande geração de energia mesmo em dias muito quentes.

Quando se trata de curiosidades sobre energia solar, a telha da Tesla não deixa a desejar.

Por cima é aplicada uma camada de filme com pintura especial, deixando a célula imperceptível do ponto de vista de quem está na rua, porém visível de cima, ficando exposta a captação de luz Solar.

Para finalizar, é colocado por cima uma camada de vidro temperado de quartzo, o que lhe garante altíssima resistência.

Veja abaixo o resultado do teste divulgado pela empresa, feito entre telhas normais de diversos materiais e a telha solar: 

vidro fotovoltaico

O resultado é um telhado solar elegante, com praticamente a mesma eficiência dos painéis tradicionais, ou exatos 98%, e ainda podendo chegar aos 50 anos de vida útil.

A telha solar possui quatro variações comercializadas; Ardósia, Toscano, Lisa e Texturizada (abaixo você confere uma imagem dos 4 tipos de telhas apresentadas).

vidro solar

Vidro Fotovoltaico e Painel Solar: Diferenças, Vantagens e Desvantagens

Podemos classificar a vantagem e desvantagem das tecnologias em 5 categorias, sendo X para a de maior vantagem: 

CategoriaPlaca SolarVidro Fotovoltaico
CustoX
EficiênciaX
AplicabilidadeX
Uso da luz naturalX
SustentabilidadeXX

 

A principal diferença entre as duas tecnologias está no custo.

Os vidros solares, assim como qualquer outra aplicação de BIPV, são bem mais caros.

Mesmo que a sua utilização substitua outro material na construção do imóvel, o seu custo por m² tende a ser maior.

Placas fotovoltaicas, embora também possam ser aplicadas em BIPV, como em carports, costumam ser fixadas em telhados.

Com milhares de empresas de energia solar no Brasil, hoje o seu projeto e instalação são oferecidos a custos muito atrativos.

Já as placas solares, utilizadas tanto em aplicações pequenas como em grandes usinas, também estão mais baratas que nunca devido a sua popularização.

Outra diferença está na eficiência entre as tecnologias.

As placas solares, em sua maioria compostas por células de Silício cristalino, possuem eficiência de 16%.

Já vidros fotovoltaicos costumam ser feitos com células de filme fino ou Orgânicas, que apresentam baixa eficiência, menor que 10%.

Elas, no entanto, são mais eficientes na captação da luz difusa, aquela que não atinge diretamente a célula.

Vidros fotovoltaicos também permitem maior uso da luz e calor natural do sol, o que pode reduzir o uso de lampadas e aparelhos de ar-condicionado.

 

O futuro do Vidro Fotovoltaico

Ambas tecnologias, no entanto, permitem a geração de energia limpa, sem impactos ambientais.

Dessa forma, casas e empresas podem reduzir seus custos e ainda reduzir sua pegada de carbono.

Essas vantagens sugerem que a tecnologia continuará crescendo pelos próximos anos e nos faz imaginar com o seu futuro.

Hoje em dia, a maioria dos vidros fotovoltaicos comercializados são feitos com células de Silício ou filme fino.

O futuro da tecnologia, no entanto, está nas células solares orgânicas (OPV).

Elas irão permitir vidros solares quase totalmente transparentes e ultrafinas, aumentando a aplicabilidade da tecnologia.

Imagina, daqui a uns anos, a tela do seu smartphone ser capaz de gerar a própria energia?

Devido a transparência, eles também permitirão substituir todas as janelas e vidros em novas construções.

No final, apenas uma coisa é certa: o futuro, seja painel ou seja vidro, será cada vez mais solar.

 


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