Energia fotovoltaica: o que é, como gera eletricidade e quanto rende

Energia fotovoltaica é a eletricidade obtida pela conversão direta da luz em energia elétrica, sem turbina e sem aquecer nada no caminho. Quem faz a conversão é a célula fotovoltaica, uma peça de material semicondutor, quase sempre silício. No Sudeste, cada 1 kWp de placas gera perto de 120 kWh por mês, pelas premissas do Atlas Brasileiro de Energia Solar, do INPE.

O nome vem de “foto”, luz, e “volt”, a unidade de tensão elétrica. Abaixo, a diferença entre fotovoltaica e solar térmica, o caminho da luz até a tomada, as unidades que aparecem em qualquer orçamento e onde essa energia é usada.

Fotovoltaica e solar térmica não são a mesma coisa

“Energia solar” é o nome geral. O Manual de Engenharia para Sistemas Fotovoltaicos, do CRESESB (Cepel), separa, para fins de engenharia, dois grandes usos:

	Fotovoltaica	Solar térmica
O que produz	Eletricidade, direto da luz	Calor, a partir da radiação
Equipamento	Células reunidas em módulos (placas)	Coletores que aquecem água, ar ou outro fluido
Uso em casa	Abater a conta de luz ou alimentar baterias	Água quente para banho e piscina
Uso em grande escala	Usinas com milhares de módulos	Usinas de concentração (CSP), que aquecem um fluido para mover turbinas a vapor

Os coletores planos de uma casa trabalham em baixa temperatura, por volta de 60 °C, segundo o manual; os concentradores das usinas térmicas passam de 100 °C e podem chegar a 400 °C.

A confusão é comum porque os dois ficam no telhado. Se a sua dúvida é o banho, o assunto é aquecimento solar de água. Se é a conta de luz, é fotovoltaica.

Como a luz vira eletricidade

O efeito fotovoltaico foi observado pela primeira vez em 1839, pelo francês Edmond Becquerel, numa solução ácida iluminada. As primeiras células de silício, fabricadas nos Laboratórios Bell nos anos 1950, convertiam 6% da luz em eletricidade, segundo o manual do CRESESB. Hoje, pelo relatório do Fraunhofer ISE, os módulos comerciais de silício monocristalino chegam a pouco menos de 25%.

A célula é, na prática, um diodo de grande área: quando a luz bate, ela separa cargas elétricas e aparece uma tensão entre os contatos. O detalhe físico está em célula fotovoltaica. Para uma casa, importa o que vem depois:

Cada célula de silício dá só 0,5 a 0,8 V, segundo o manual. Por isso, dezenas delas são ligadas em série dentro de um módulo.
O módulo gera corrente contínua. Os de 36 células servem para carregar baterias de 12 V; os de 60 células ou mais são feitos para sistemas ligados à rede.
O inversor transforma a corrente contínua em corrente alternada, a da tomada, sincronizada com a rede. Veja inversor solar: o que é.
O que a casa não usa na hora vai para a rede e vira crédito na conta. O guia créditos de energia solar na conta de luz mostra como isso aparece na fatura.

O passo a passo do sistema instalado, do telhado ao medidor, está em como funciona a energia solar.

As unidades de qualquer orçamento: Wp, kWp e kWh

Três unidades aparecem em toda proposta de energia fotovoltaica:

Wp (watt-pico). A potência de uma placa nas condições-padrão de ensaio: 1.000 W/m² de luz e célula a 25 °C. Uma placa de 460 Wp entrega 460 W nessas condições, não o tempo todo.
kWp (quilowatt-pico). A soma das placas. Dez placas de 460 Wp formam um sistema de 4,6 kWp.
kWh (quilowatt-hora). A energia gerada ao longo do tempo, a mesma unidade da conta de luz.

O Wp diz o tamanho do sistema; o kWh diz quanto ele produz. Um orçamento que só fala em kWp não diz quanto você vai economizar. A diferença entre potência e energia está no guia watts, kWh e custo.

Quanto 1 kWp gera por mês

A geração depende da luz que chega ao local. O Atlas Brasileiro de Energia Solar registra no Sudeste médias anuais entre 4,97 e 5,11 kWh/m² por dia em metade dos anos de 2005 a 2015, e adota 80% de taxa de desempenho para um sistema bem projetado. Com 5 horas de sol pleno por dia:

geração por mês = 1 kWp × 5 h × 0,80 × 30 dias = 120 kWh

Horas de sol pleno por dia	Geração de 1 kWp por mês	Geração de 3 kWp por mês
4,5	108 kWh	324 kWh
5,0	120 kWh	360 kWh
5,5	132 kWh	396 kWh

Conta de cada linha: horas × 0,80 × 30. As horas de 4,5 e 5,5 são suposições para mostrar a variação; a tabela por região está em energia solar vale a pena?.

Quanto valem 120 kWh? Com R$ 0,80 por kWh, a mediana da tarifa residencial das distribuidoras sem tributos, com dados da ANEEL consultados em 28/09/2026 (tarifas), são 120 × R$ 0,80 = R$ 96,00 por mês. Tributos e a bandeira aumentam o valor final da conta. Em setembro de 2026, a bandeira foi amarela, com R$ 0,01885 a mais por kWh; para outubro de 2026, a ANEEL anunciou bandeira verde, sem adicional. Com a bandeira de setembro, os mesmos 120 kWh valeriam 120 × R$ 0,81885 = R$ 98,26.

Esse valor é uma referência, não uma garantia. A tarifa da sua distribuidora e os tributos podem deixá-lo maior ou menor, e a energia que passa pela rede e volta como crédito paga parte do Fio B pela Lei 14.300, o que reduz o valor dela; a conta está em taxação do sol e Fio B. Para saber quanto a sua casa gasta, some os aparelhos na calculadora.

Onde a energia fotovoltaica é usada

Em casas e empresas ligadas à rede. É a micro e minigeração distribuída. A ANEEL chama de microgeração a central de até 75 kW e de minigeração a de mais de 75 kW até 3 MW (até 5 MW em casos específicos da Lei 14.300). O conceito está em geração distribuída: o que é.
Em lugares sem rede. Placas, controlador, baterias e inversor funcionam sozinhos; veja energia solar off-grid.
Em pequenos aparelhos. O manual do CRESESB lembra que o silício amorfo é usado desde os anos 1980 em calculadoras e relógios, e o gerador solar portátil leva a ideia para acampamentos e quedas de luz.
Em usinas. Milhares de módulos no solo, que abastecem a rede ou geram créditos para assinantes sem telhado próprio; veja usina solar: o que é.

No mundo, o relatório do Fraunhofer ISE, com dados da IEA-PVPS, registra cerca de 2.973 GWp de potência fotovoltaica instalada até o fim de 2025, com crescimento médio de 27% ao ano entre 2015 e 2025. A China responde por 51% desse total.

O que ela faz bem e o que ela não faz

A favor:

Não tem peça móvel. A placa converte a luz sem motor, combustível ou barulho.
Devolve rápido a energia gasta para fabricá-la. O Fraunhofer calcula que um sistema fabricado na Europa leva de 0,9 a 1,1 ano para gerar a energia usada na sua produção, conforme o lugar onde é instalado.
Dura décadas. A página do módulo de 460 Wp da Anauger, por exemplo, informa 90% da potência aos 12 anos e 80% aos 25.

Contra:

Só gera com luz. À noite, a casa usa a rede ou uma bateria; em dia nublado, a geração cai.
Perde com o calor. No exemplo do manual do CRESESB, um módulo a 60 °C, num dia de 30 °C, entrega cerca de 17,5% menos que no ensaio padrão.
Desliga na falta de luz, se o sistema for ligado à rede e sem bateria, por segurança dos eletricistas da distribuidora.

A lista completa está em energia solar: vantagens e desvantagens.

Perguntas frequentes

Energia fotovoltaica e energia solar são a mesma coisa?

A fotovoltaica é um tipo de energia solar: a que gera eletricidade direto da luz. O aquecimento solar de água também é energia solar, mas produz calor.

Energia fotovoltaica funciona em dia nublado?

Funciona, porque a luz difusa também gera, mas a produção cai bastante. O efeito está em energia solar em dia nublado.

Precisa de bateria?

Não, se o sistema for ligado à rede: o excedente vira crédito. A bateria entra nos sistemas isolados ou quando se quer energia na falta de luz; veja bateria para energia solar.

Qual a eficiência de uma placa fotovoltaica?

Os módulos comerciais de silício monocristalino passaram de cerca de 17% para pouco menos de 25% em dez anos, segundo o Fraunhofer ISE. O recorde de laboratório para células desse tipo é 28,1%.

Fontes: CRESESB/Cepel, Manual de Engenharia para Sistemas Fotovoltaicos (2014), Fraunhofer ISE, Photovoltaics Report (julho de 2026), INPE, Atlas Brasileiro de Energia Solar, 2ª edição, ANEEL, micro e minigeração distribuída, Anauger, módulo solar 460 Wp, ANEEL, dados abertos de tarifas das distribuidoras e Agência Brasil, bandeira verde em outubro de 2026.