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TÍTULO DO ARTIGO (MAIUSCULO, NEGRITO, ARIAL 12)
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TÍTULO EM INGLÊS (MAIUSCULO, ARIAL 12)
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NOME AUTOR SOBRENOME1, NOME ORIENTADOR SOBRENOME2
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1 Discente do curso de Engenharia xxx da UNINGÁ – Centro Universitário Ingá. E-mail: xxx@xxx.com. (autor para correspondência)
2 Docente da UNINGÁ - Centro Universitário Ingá, curso de Engenharia xxx – UNINGÁ –. E-mail: prof.xxx@uninga.edu.br.
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RESUMO
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O resumo é elemento obrigatório. Conforme a NBR 6028:2003 (ABNT, 2003a, p.1), resumo é a “apresentação concisa dos pontos relevantes de um documento.” Deve ser justificado, espaço simples, sem parágrafo e conter de 100 a 250 palavras. Deve ressaltar as seguintes informações: objetivo, método, resultados e conclusões. Logo abaixo do resumo devem ser apresentadas as palavras-chave (e não palavras chaves), separadas entre si por ponto (.). Devem ser evitados: símbolos que não sejam comumente utilizados, fórmulas, equações, diagramas, etc. As palavras-chave devem representar o conteúdo do documento, e ser escolhidas de preferência em vocabulários controlados. Usar o verbo sempre na voz ativa e na terceira pessoa do singular.
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Palavras-chave: 3 a 5 palavras. As palavras-chave devem figurar logo abaixo do resumo, antecedidas da expressão Palavras-chave: separadas entre si por ponto e finalizadas também por ponto.
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ABSTRACT
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Summary in foreign language (English). Element required. According to NBR 6022: 2003 (ABNT, 2003, p.4). The summary in a foreign language follows the same standardization of the summary in the vernacular. It should be justified, simple space, without paragraph and contain from 150 to 250 words. The following information should be highlighted: purpose, method, results and conclusions. Just below the abstract should be presented the keywords (not keywords), separated by each other (.). Should be avoided: symbols that are not commonly used, formulas, equations, diagrams, etc. Keywords should represent the content of the document, should be chosen preferably in controlled vocabularies. Use the verb always in the active voice and in the third person singular. 
Keywords: Tradução das palavras-chave para o inglês. Seguir mesma formatação
1 INTRODUÇÃO
A energia fotovoltaica, é um modelo alternativo em relação as energias mais comuns que são usadas pela população brasileira, mas, vem apresentado uma ótima eficiência e custo benefício, já que, com os baixos índices de precipitação e consequentemente, baixos níveis de água nos reservatórios que alimentam as usinas hidrelétricas, fazem com que os valores sejam mais elevados para o consumidor. O preço elevado tem relação com a necessidade de ativar termoelétricas, tornando a bandeira da fatura vermelha. 
O meio alternativo, é utilizar a radiação solar, que é um meio renovável, no qual é inteiramente uma energia limpa, pois não emitem gases poluentes a atmosfera e não comprometem o meio ambiente em geral.
Em 1839, Edmond Becquerel, um físico francês, observou que duas placas de latão imersas em um eletrólito líquido produziam eletricidade quando expostas à luz solar. A esse fenômeno deu-se o nome de efeito fotovoltaico (KOMP, 2001; GRÄTZEL, 2010).
A energia fotovoltaica recebe a energia solar por placas que podem ser de silício monocristalino, silício policristalino, filme fino, etc. 
As células de silício monocristalino apresentam maior eficiência de conversão fotovoltaica, em torno de 12-15%, sendo que o valor máximo encontrado em laboratório foi de 25%, e é possível encontrar células no mercado com eficiência de até 22,7%. As células de silício policristalino têm entre 11 e 14% de eficiência, enquanto as de silício amorfo têm entre 6 e 7% (MORI; SANTOS; SOBRAL, 2007, p. 59).
Das placas, passa por uma inversão de sinal, já que, a energia adquirida na placa é de corrente contínua, e a rede nacional é corrente alternada, então, para injetar essa tensão contínua, deve-se converte-la. Isso ocorre com a utilização de inversores de frequência, que basicamente convertem uma onda contínua, para uma onda alternada, que compatível com a rede, pode alimentar toda a área desejada.
O tema foi escolhido, pelo fato de apresentar medidas no qual tem sido um problema ao setor e ao mundo, que conta com os efeitos do aquecimento global e é resolvido por ser uma energia limpa e 100% renovável. E como a carga tem se mostrado muito elevada para as outras energias que alimentam toda a rede brasileira, com a energia fotovoltaica, pode diminuir essa carga em torno da rede primária, já que, com o avanço constante da tecnologia, maior é o consumo de energia elétrica pelo consumidor, ou seja, a geração deverá ser ainda maior para manter estável a rede.
O objetivo desse trabalho foi o de apresentar a eficiência máxima que um conjunto fotovoltaico pode apresentar a um consumidor, e o impacto que a energia fotovoltaica acarreta no brasil.
2. Metodologia
Este trabalho foi desenvolvido por meio de uma revisão bibliográfica, baseada em consultas em artigos, teses e dissertações científicas realizada no banco de dados, Google Acadêmico e do banco de dados, Biblioteca Virtual Scientific Eletronic Online (SCIELO), com o propósito de apresentar a eficiência máxima que um conjunto fotovoltaico pode apresentar a um consumidor, e o impacto que a energia fotovoltaica acarreta no Brasil.
É seguramente viável as ações realizadas através de pesquisa bibliográfica com referencial teórico que está relacionada ao estudo de dissertações, artigos, documentos, banco de dados, que responde as questões de cunho científico (GIL, 2010).
3. Resultados e Discussões
3.1 Radiação Solar e Massa de ar
A energia que é produzida pelo sol, a passada para as placas solares por radiação. Essa radiação possui frequência e tamanho de onda, ou seja, uma onda eletromagnética é absorvida pela placa na transmissão de energia pelo sol. E pode ser representada pela equação (MAX PLANCK, 1900):
Onde,
E = Energia [Joules]
h = Constante de proporcionalidade [6,63*10e-34 J.s]
f = Frequência [Hertz]
Já a massa de ar, tem interferência direta na transmissão da radiação solar para o solo terrestre, e é compreendido pela equação (VILLALVA, 2015):
Onde,
ϴz = Ângulo zenital do sol
3.2. Placas Fotovoltaicas e suas orientações
As placas podem ser constituídas de material silício, no qual dividem-se entre as mais utilizadas pela taxa de eficiência: monocristalino e policristalino.
As placas monocristalino, possuem espessura de 0,3 mm e a taxa de eficiência na conversão de energia solar para energia elétrica é de 15% a 19%. Enquanto as placas de silício policristalino possui um percentual entre 11% a 14% (GREEN; MORI;SANTOS;SOBRAL, 2001).
Essa diferença é obtida pelo fato de uma estrutura ser um pouco mais organizada do que a outra, tornando assim, uma estrutura mais compacta e lisa, o que torna essa diferença de percentual possível, e pode ser visto nas figuras a seguir:
Figura 1: Barra de Silício Monocristalino
Fonte: http://www.tindosolar.com.au/learn-more/poly-vs-mono-crystalline/
Figura 2: Barra de silício policristalino
Fonte: Warut Roonguthai/Wiki Media Commons
Nas duas figuras acima, são as estruturas de silício mais utilizadas pelo percentual de eficiência e ainda conta com a dominância dentro do mercado de células solares entre 80% a 90% porém, ainda com o material de silício e com outros matérias, a tabela abaixo apresenta as seguintes taxas de eficiência energética quando utilizadas no sistema fotovoltaica para captação solar e suas variações (ASSUNÇÃO, 2014).
Tabela 1: Tipo de material fotovoltaico e suas eficiências
Fonte: Fraunhofer ISE, Universidade de Stuttgart, 26th IEEE PVSC, NREL, UNSW, folhas de dados de vários fabricantes. Adaptada de “Energia fotovoltaica – Manual sobre tecnologias, projecto e instalação”, Portugal, 2004.
A orientaçãodas placas fotovoltaicas em relação ao sol é um ponto alto dentro do dimensionamento do sistema, porque interfere diretamente na produção de energia na placa, já que o meio externo é o sol e a terra fica em constante movimentação, portanto, apenas produzirá energia nos períodos em que o sol irradia luz nas células.
A terra possui um ângulo de declinação de 23,45° com variação de mais e menos e pode ser expressa pela equação (GOMES, 2020).
Onde,
N = Número de dias percorridos desde 1° dia do ano
O ângulo de inclinação da placa é interferida diretamente pela altura da haste de sustentação, ou seja, o ângulo de inclinação irá ser determinado para poder captar o máximo possível de incidência solar na placa, para não deixar os feixes passarem diretamente ao solo e consequentemente deixar de produzir, causando ineficiência no sistema (VILLALVA, 2015).
As equações que expressam respectivamente a altura da haste e a distância entre o ponto mais baixo da placa até a haste de sustentação são:
Onde,
L = Comprimento do módulo solar
Figura 3: Altura da haste de sustentação que determina o ângulo de inclinação
Fonte: Livro energia solar fotovoltaica, Marcelo Gradella Villalva, 2015.
Para a obtenção do valor de , deve-se levar em consideração a latitude geográfica do local de instalação da placa, onde é tabelado os valores de para cada grau de latitude geográfico (CAMPOS; ALCANTARA, 2013).
Tabela 2: Diferença de latitudes geográficas entre as capitais brasileiras.
Fonte: Livro energia solar fotovoltaica, Marcelo Gradella Villalva, 2015.
Ao adquirir o valor da latitude geográfica do local, é possível encontrar o valor de , onde pode ser visto na tabela abaixo que o resultado de varia de acordo com a latitude geográfica do local.
Tabela 3: ângulo de inclinação recomendado de acordo com a latitude geográfica do local
Fonte: Installation and Safety Manual of the Bosch Solar Modules.
Ainda existe a possibilidade das células serem automáticas, isso significa que possuem de um a dois graus de liberdade, para rastrear o melhor posicionamento em relação a incidência solar ao longo do dia e do ano (VILLALVA, 2015).
3.3. Esquema de ligação dos módulos
Para a obtenção de uma potência máxima, e assim, possuir uma eficiência máxima, é necessário a junção de placas, no qual essa junção forma um conjunto denominado módulo. Para isso é realizado os esquemas de ligações, que podem ser em: série, paralelo ou misto (combinação entre série e paralelo). (CARNEIRO, 2010).
3.3.1. Ligação dos módulos em série
Sempre em ligações em série, até mesmo nas outros esquemas de ligações, mas principalmente na ligação em série, o conjunto deve apresentar a máxima semelhança em relação as características da placa, para que não venha a demonstrar diferenças em sua totalidade. Essa diferença, é representada por células mais eficientes que outras menos eficientes, a potência irá se dissipar das placas de melhor rendimento e se perderá nas de pior rendimento, sendo assim, uma tensão de circuito aberto nula (HECKTHEUER, 2001).
Essa ligação, apresenta duas equações buscando o melhor desempenho, e é tida como o melhor esquema para o sistema em um projeto. Em busca de uma melhor tensão de circuito-aberto e uma melhor corrente de curto-circuito, é apresentada as equações a seguir, onde a melhor eficiência encontra-se numa maior Vca e uma menor Icc (HECKTHEUER, 2001). A relação é a mesma em relação a tensão da célula e da tensão de módulo quando comparado a Vca, e a corrente de célula e módulo quando compara a Icc. (COELHO, 2008).
3.3.2. Ligação dos módulos em Paralelo
Na situação de ligação em paralelo, ocorre basicamente o inverso da ligação em série, ou seja, quando a associação de células idênticas em suas características estiverem em paralelo, a corrente de curto-circuito de n placas tende a somar-se entre si, totalizando Icc. A tensão de circuito-aberto será igual em todas as células (DOGADO, 2018). A relação também é a mesma em relação as tensões de célula e módulo, e corrente de célula e módulo (COELHO, 2008). Mesmo que, a ligação em série seja a mais eficiente e segura, por outro lado, a ligação em paralelo torna-se mais eficiente quando é necessário elevar demais a carga, sendo que, a resistência passa a ser muito variável, fazendo com que, a corrente total precisa ser mais elevada. Isso é melhor explicado pelas equações a seguir (DOGADO, 2018)
3.3.3. Ligação dos módulos em série e paralelo (misto)
Tendo que, a eficiência da tensão apresenta melhores resultados numa ligação em série e que a corrente tende a ser melhor numa ligação em paralelo, quando em uma ligação mista, as duas variáveis tende a ser mais elevada e elevam-se simultaneamente. Isso acarreta numa potência mais alta, o que é a melhor eficiência possível para o sistema (COELHO, 2008).
Pode ser melhor explicado graficamente, onde apresenta os valores no eixo ordenadas para a corrente I em amperes, e os valores da tensão V em volts no eixo das abscissas, conforme somatória gráfica abaixo:
Gráfico 1: Esquema de ligação mista com relação entre corrente e tensão.
Fonte: Roberto Francisco Coelho, 2008.
3.4. Conexões, Diodos Bypass e Diodos de bloqueio
Os conectores mais eficientes são cabos com conectores MC4 macho e fêmea que contém diodo bypass, que é conhecido como diodo de passagem. Para obtenção de uma eficiência máxima, o correto é conectar paralelamente um bypass para cada célula, pois caso aquela placa seja sombreada, as outras placas do módulo continuam gerando energia, ou seja, caso o módulo de n placas possua apenas um bypass para todo o conjunto, se uma placa obtiver sombra na irradiação solar, todas irão parar de gerar por conta de apenas uma ou mais placas com sombreamento. Os diodos de bloqueio ficam posicionados em série com a célula para evitar correntes reversas, no qual deixam o sistema menos eficiente (HECKTHEUR; KREZINGER, 2001).
3.5. Inversores
Os inversores possuem seu próprio método de comutação quando aplicados a sistemas fotovoltaicos. Essa comutação ocorre por duas divisões: comutados pela rede ou autocomutados (RAMPINELLI, 2010).
Quando autocomutado, o inversor trabalha como fonte de tensão e corrente, sendo que, pode trabalhar no modo off-grid e on-grid (CRUZ, 2009). Possuem um preço mais alto do que os inversores baseados em tiristores, porém é mais eficiente por trabalhar no modo híbrido. Conta também com alta frequência, baixo nível harmônico, elevado fator de potência e saída alternada.
Quando comutado pela rede, o inversor atua apenas como fonte de corrente e necessitam de tensão aplicada pela rede, e é baseado em tiristores, trabalhando apenas no modo on-grid. E ao contrário dos inversores autocomutados, operam com fator de potência baixo e possuem uma distorção na onda por conta de correntes harmônicas (ALONSO ABELLA e CHENLO, 2004).
3.5.1. Inversor Central
O inversor central fica posicionado de um modo centralizado, no qual faz a conversão de contínua para alternada de um conjunto de painéis em paralelo. Porém, tudo o que acontece em uma célula, ocorre também nas outras. Isso faz com que torne o inversor central menos confiável (RAMPINELLI, 2010).
Figura 4: Circuito de painéis e diodos com inversor central à saída de rede.
Fonte: Giuliano Arns Rampinelli, 2010. Pág. 15.
3.5.2. Inversor String e Multi-string
O inversor string está sempre em série ao painel fotovoltaico, pois possui essa ligação direta. Se torna mais eficiente que o central, pelo fato de que um inversor para cada módulo orientado é mais confiável, já que, no caso de sombramento de uma placa, apenas aquela placa irá parar de produzir. Mesmo sendo mais caro, é a melhor opção de inversor para o sistema em relação a eficiência diante de uma inversor central e não possuem perdas no diodo por não ser necessário o uso (RAMPINELLI, 2010).
O multi-string possui uma pequena diferença em relação ao string, que é em relação a orientação das placas, pois são capazes de fazer uma conversão ainda em contínua para que as orientações do módulo seja lida como iguais nessaprimeira conversão, e depois ocorre a conversão para a corrente alternada (RAMPINELLI, 2010).
Figura 5: Circuito de painéis com inversor string para cada série.
Fonte: Giuliano Arns Rampinelli, 2010. Pág. 15.
3.5.3. Micro-inversor
Os micro inversores são os melhores, era considerado o futuro, mas hoje já é uma realidade. 
Suas características são únicas, e a cada placa um micro-inversor é instalado, e é capaz de sanar problemas de incompatibilidade entre os módulos e cada inversor passa a ter o seu próprio MPPT. Sem dúvida, os mais eficientes do mercado (RABAÇA, 2014).
3.6. Sistema autônomo
É um sistema no qual é baseado sem uma ligação com a rede, ou seja, o armazenamento de energia é empregado em outro meio externo, que no caso são as baterias.
Esse sistema, pode ser empregado por série ou paralelo, tendo em vista que uma pode ser mais eficiente do que a outra, apenas pelo fato de estar num circuito em série ou em um circuito em paralelo.
3.6.1. Sistema Autônomo em série
Quando o circuito está em série, quer dizer que o banco de baterias está em série com o conjunto de placas ao qual fornece tensão ao banco. Então a sequência em série fica respectivamente com os painéis solares, um carregador de baterias MPPT, um banco de baterias, um conversor elevador de tensão, que serve para o ajuste da tensão contínua, para que chegue no valor que seja compatível a inversão da saída de sinal alternado para a carga (SEGUEL, 2009).
Porém, quando conectado em série, as baterias acabam tendo uma vida menor, e é necessário também no mínimo três tipos de conversões, por conta das tensões de arranjo serem distintas nos três elementos do estágio, causando uma menos eficiência do sistema pelo número de conversões (SEGUEL, 2009).
 
3.6.2. Sistema Autônomo em Paralelo
Se para sistema em série é o banco de baterias que ficam em série, para o sistema em paralelo, é as baterias é que estão em paralelo a energia que flui das placas.
O funcionamento se dá pelo energia que entra nas placas, passa em paralelo ao carregador das baterias, que alimenta o banco de baterias. Por sua vez, o banco de bateria passa pela conversão ainda em corrente contínua com uma elevação de tensão. Esses últimos três estão em paralelo entre as placas e o inversor. Ao passar pelo inversor alimenta a carga na saída.
Esse sistema em paralelo é mais eficiente, pois o processo apenas completa a carga das baterias e quando totalmente carregadas, o a energia passa a ser direta das placas para o inversor, não precisando passar pelos processos de conversão, o que aumenta a vida das baterias. A não ser quando necessário ser utilizado os dois processos, isso ocorre quando a carga é superior ao que as placas estão fornecendo (SEGUEL, 2009).
4. Conclusão
Portanto, concluiu-se que a placas fotovoltaicas de um sistema pode ser constituído de materiais semicondutores e que o material mais eficiente para a produção das placas é o monocristalino de silício, como apresenta a tabela 1.
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS
6. REFERÊNCIAS
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