Os painéis solares funcionam durante a noite?

A energia solar é uma das fontes de energia mais ecológicas e relativamente estáveis da Terra, mas tem um defeito significativo: "pára de funcionar" após o pôr do sol à noite e os seres humanos já não podem aproveitar a sua energia. No entanto, a noite é precisamente a altura em que o consumo de energia atinge o seu pico - iluminação, aquecimento, refrigeração e muito mais.

Neste post, vamos explorar a razão pela qual os painéis solares não podem funcionar à noite, como utilizar plenamente a janela diurna limitada da energia solar para as necessidades nocturnas e se existem tecnologias alternativas de produção de energia nocturna.

1. Os painéis solares não funcionam durante a noite

Quando a luz solar atinge um painel solar, desencadeia um fenómeno conhecido como o efeito fotovoltaico. A luz solar excita os electrões nos materiais semicondutores, dando-lhes energia suficiente para saltarem da banda de valência para a banda de condução, criando pares eletrão-buraco. Sob a influência de um campo elétrico, estes electrões e buracos separam-se, produzindo uma corrente eléctrica.

O luar, por outro lado, é na realidade a luz solar reflectida na superfície da lua. À noite, mesmo que o luar contenha alguma luz visível e ultravioleta, pode, teoricamente, desencadear um efeito fotovoltaico.

Curiosamente, a intensidade de iluminação do luar é apenas de cerca de 0.0002%–0.00003% da intensidade da luz solar - demasiado fraca. Mesmo que os painéis solares gerem uma pequena quantidade de corrente sob a luz do luar, a tensão é normalmente muito inferior à tensão de arranque do inversor (o dispositivo central que converte CC em CA nos sistemas solares). Se o inversor nem sequer consegue arrancar, não há forma de gerar eletricidade utilizável.

2. Como maximizar a utilização da energia solar

Adaptar a utilização às horas de maior produção

De acordo com os dados da Agência Internacional de Energia (relatório IEA 2023), se os proprietários transferirem as actividades que consomem muita energia (como lavar roupa ou aquecer água) para estas horas, podem aumentar a sua taxa de autoconsumo de 40% para mais de 70%.

Programação inteligente de aparelhos

A utilização de aparelhos inteligentes (como aquecedores de água programáveis, aparelhos de ar condicionado de acumulação) ou de tomadas inteligentes para funcionar automaticamente durante os picos de produção solar pode reduzir significativamente o consumo de eletricidade da rede. De acordo com um relatório do NREL, o controlo inteligente da casa pode aumentar ainda mais a taxa de autoconsumo em 10%-20%.

Naturalmente, tudo isto pressupõe condições domésticas favoráveis - caso contrário, é essencial uma bateria suficientemente grande.

Configurar um sistema de armazenamento

Se não houver uma bateria, a eletricidade gerada pelos painéis solares durante o dia será automaticamente alimentada na rede, recebendo alguma compensação. No entanto, com uma bateria instalada, a eletricidade armazenada pode ser utilizada como reserva, assegurando que não há preocupações com faltas de energia ou taxas de eletricidade elevadas durante a noite.

Estudos e casos reais demonstram que uma potência de 5-10 kWh sistema de armazenamento emparelhado com um sistema fotovoltaico de 4-6 kWp pode aumentar o autoconsumo solar de 40%-60% a mais de 90%. Isto significa que a energia solar excedente durante o dia é armazenada de forma eficiente e utilizada durante a noite, reduzindo significativamente a dependência da rede.

Como fazer corresponder a capacidade da bateria às necessidades do agregado familiar?

Para uma casa com um consumo anual de eletricidade de 2.500-3.500 kWh: normalmente, é adequado um sistema de armazenamento de 5-10 kWh.

Cenário de verão: Com muita luz solar e uma elevada produção fotovoltaica, a bateria carrega-se normalmente entre as 6 e as 10 da manhã e descarrega-se gradualmente durante a noite para satisfazer as necessidades domésticas de pico, como cozinhar e iluminar.

Cenário de inverno: Embora a produção fotovoltaica seja menor, a bateria ainda pode armazenar alguma energia diurna para cobrir parcialmente as necessidades nocturnas e reduzir os custos de eletricidade nas horas de ponta.

3. Novas tecnologias de "produção de eletricidade durante a noite"?

Em 2022, uma equipa da Universidade de Nova Gales do Sul publicou uma investigação inovadora que mostra que, mesmo depois do pôr do sol, a radiação infravermelha da Terra o calor pode ser aproveitado para gerar eletricidade.

O núcleo desta tecnologia é o díodo termoradiativo - um dispositivo semicondutor semelhante aos materiais utilizados nos dispositivos de visão nocturna.

Como funciona

Dia: O sol aquece a Terra e o solo absorve essa energia.
Noite: A Terra liberta calor para o frio do espaço através da radiação infravermelha.
Conversão de energia: O díodo termoradiativo converte esta radiação infravermelha em eletricidade, permitindo a produção de energia mesmo na ausência de luz solar.

Como afirmou a Dra. Phoebe Pearce, da equipa de investigação: "Tal como as células solares geram energia absorvendo a luz solar de um sol mais quente, os díodos termoradiativos geram energia emitindo luz infravermelha para um ambiente mais frio. Em ambos os casos, a diferença de temperatura é a chave para a produção de energia".

Embora a produção continue a ser mínima até à data, este é um primeiro passo significativo na produção de energia "solar nocturna" e prova que a produção de energia com base em díodos termorreativos é viável. Com mais investigação e avanços tecnológicos, a produção de energia por radiação térmica é promissora para aplicações práticas em múltiplos domínios.

Para além da tecnologia de díodos termorradiativos, existem também estudos e tecnologias como a geração de energia por arrefecimento radiativo noturno da Universidade de Stanford e a geração de energia termofotovoltaica nocturna, que provavelmente entrarão no nosso quotidiano num futuro próximo.

4. Crescimento rápido de PV + armazenamento

De acordo com o relatório de junho de 2025 da AIE, prevê-se que os investimentos globais em energia atinjam um recorde de $3,3 biliões. Deste montante, os investimentos em tecnologias de energia limpa (incluindo energias renováveis, nuclear e armazenamento) totalizarão $2,2 biliões - o dobro do investimento em combustíveis fósseis.

Incentivos governamentais e apoio político

Os governos estaduais australianos introduziram vários programas de subsídio de baterias para incentivar os utilizadores domésticos e empresariais a instalar sistemas de armazenamento. Por exemplo, Queensland lançou o programa "Battery Booster", oferecendo até AU$4.000 em subsídios para baterias residenciais. Da mesma forma, New South Wales, Victoria e o Território do Norte também lançaram programas de incentivo relacionados.

Em 2023, a UE adoptou uma versão revista Diretiva relativa às energias renováveisA UE lançou o plano "REPowerEU", aumentando o seu objetivo de energias renováveis para 2030 de 32% para, pelo menos, 42,5%, com a ambição de atingir 45%. Para atingir este objetivo, a UE lançou o plano "REPowerEU", que visa duplicar a capacidade solar fotovoltaica até 2025 e atingir 600 GW até 2030.

5. Conclusão: A eletricidade nocturna depende do "armazenamento diurno"

Embora os actuais painéis solares não possam contar com a luz da lua ou das estrelas para gerar eletricidade à noite e permaneçam limitados pelo ciclo do nascer e do pôr do sol, a tecnologia das baterias de armazenamento e a programação inteligente podem prolongar a energia solar do dia para a noite.

As tecnologias de produção de energia nocturna (como os díodos termoradiativos e a termofotovoltaica nocturna) estão ainda em fase experimental, mas à medida que a tecnologia avança, poderemos ver no futuro uma "energia solar nocturna" verdadeiramente viável.