Uma célula fotovoltaica, também chamada de célula solar, trata-se de um pequeno dispositivo elétrico que converte a energia da luz do sol diretamente em energia elétrica através do efeito fotovoltaico. Um conjunto de células integradas formam os módulos fotovoltaicos (painéis solares).

As células fotovoltaicas são feitas em geral de silício ou arseniato de gálio, e apresentam coloração escura, para que haja maior captação de energia luminosa.

Cada célula fotovoltaica é cuidadosamente colocada, plana, em série, uma após a outra. As células fotovoltaicas individuais são conectadas usando uma faixa condutora extremamente fina. Esta tira é tecida de cima para baixo de cada célula, de modo que todas as células fotovoltaicas do painel solar fotovoltaico estejam ligadas, assim criando um circuito.

Essa série de células fotovoltaicas é então coberta com uma lamina de vidro temperado, tratado com uma substância antiaderente e antirreflexo, emoldurado usando um quadro de alumínio. Na parte de trás do painel fotovoltaico, há dois condutores provenientes de uma pequena caixa preta (caixa de junção). Esses cabos são usados para ligar os painéis solares fotovoltaicos (placas fotovoltaicas) em conjunto, formando uma série de painéis fotovoltaicos. Esse conjunto de painéis fotovoltaicos é então conectado através de cabos de corrente contínua ao inversor solar.

É bastante comum ouvirmos falar sobre instalação de “placa solar” ou de “painel solar”. De fato, estes são os nomes populares mais utilizados pelo mercado. Mas você sabe qual o nome técnico e mais adequado para esse tipo de equipamento?

A resposta correta é: Módulo Fotovoltaico.  

Módulo porque a união de várias unidades desse equipamento forma o que chamamos de painel solar fotovoltaico. E fotovoltaico porque seu principal componente é a célula fotovoltaica, um tipo de dispositivo elétrico de estado sólido capaz de converter a luz proveniente do sol em energia elétrica. Essa conversão se dá por meio do chamado efeito fotovoltaico, que cria corrente elétrica em um material semicondutor, como o silício ou arseniato de gálio, quando este é exposto à luz do sol.

Logo, o conjunto de células fotovoltaicas interligadas constituem um circuito e formam o módulo fotovoltaico.

O módulo fotovoltaico é composto de um fundo protetor, uma película encapsulante, um conjunto de células interligadas, mais uma camada de película encapsulantes, um vidro especial e fechamento com uma moldura de alumínio.

O material usado para o encapsulamento tem que ser resistente mecanicamente, eletricamente e termicamente, porque o módulo fotovoltaico fica muito quente quando está trabalhando convertendo a radiação solar em energia elétrica.

Na parte frontal do módulo é utilizado um vidro especial, resistente a impactos e antiaderente para evitar o acúmulo de sujeira. Sua transparência permite a entrada de luz solar, que é captada pelas células fotovoltaicas.

Fundo protetor (backsheet), parte detrás do equipamento, é feita de outro material, sendo o PVDF (Fluoreto de Polivinila) o mais utilizado hoje em dia, que é um composto químico muito similar ao PVC (Policloreto de Vinila).

A moldura é feita de alumínio, visto ser um material leve e resistente a corrosão e, geralmente, é feita uma pintura eletrostática sobre o material. As dimensões da moldura variam de acordo ao tamanho do módulo fotovoltaico.

Já a sua espessura e profundidade variam de acordo ao fabricante, porém os padrões variam de 3 a 5 centímetros, algo que influencia na escolha do sistema de fixação dos módulos fotovoltaicos, seja no telhado, seja em solo.

Para encapsular as células fotovoltaicas é utilizado o EVA (acetato-vinilo de etileno). Isso é muito importante porque uma célula fotovoltaica é finíssima e é um material extremamente frágil, qualquer coisa quebra uma célula fotovoltaica.