Energia solar

O homem adorou o sol durante milênios. Se conseguíssemos ver de sua superfície a Terra, perceberíamos que ela é um ponto girando a uma distância de 150 milhões de quilômetros e que recebe algo como a energia de 10 bilhões de Itaipus.
A corrente elétrica produzida ao ligarmos uma carga (uma lâmpada por exemplo) entre os terminais dos paíneis não depende do calor (pelo contrário, o rendimento da célula solar cai quando sua temperatura aumenta) e sim da quantidade de luz incidente e da área da célula. As células solares continuam a operar mesmo sob céu nublado.
O aproveitamento dessa energia começou a ser utilizada em 1959 nos EUA, como forma de geração de energia elétrica para os satélites.A corrente elétrica produzida ao ligarmos uma carga (uma lâmpada por exemplo) entre os terminais dos paíneis não depende do calor (pelo contrário, o rendimento da célula solar cai quando sua temperatura aumenta) e sim da quantidade de luz incidente e da área da célula. As células solares continuam a operar mesmo sob céu nublado.

Ela tornou-se uma forma atrativa como fonte de energia, foi a forma buscada para lugares isolados, distantes das redes elétricas, na alimentação de equipamentos importantes de telemedições e telecomunicações, pois, devido a sua instalação e localização, acabam utilizando a energia solar como fonte energética para seu funcionamento.

Princípio de funcionamento

Antes de entendermos o funcionamento dos transdutores de energia solar, chamadas de células fotovoltaicas (nome dado devido ao efeito que ocorre nesses transdutores - efeito fotovoltaíco), vamos entender um pouco sobre como é feito a sua fabricação.

A fabricação de células solares é parecida com a produção dos chips de computadores, baseada em materiais semicondutores. A matéria-prima básica para a fabricação das células é o silício. Ele é purificado (extração de impurezas inerentes ao silício) e fundido num cristal cilíndrico. Depois, esse cilíndro é cortado por uma serra de dentes de diamante em fatias muito finas. Essas lâminas passam por etapas de limpeza e recozimento em fornos de alta temperatura, quando se difunde fósforo sobre elas.

A reunião de uma camada contaminada com fósforo ao silício constitui a junção semicondutora responsável pelo funcionamento da célula fotovoltaica.

A junção semicondutora é constituída por dois semicondutores: um do tipo N (possui excesso de elétrons livres) e uma do tipo P (possui falta de elétrons, chamado de lacunas).

A constituição dessa junção faz com que se impeça que os elétrons livres e lacunas se recombinem estabelecendo, assim, uma ddp entre os terminais da célula.





O passo seguinte é a impressão das pistas metálicas captadoras da energia elétrica liberada.



A célula está pronta para ser montada em painéis. O painel fotovoltaico é constituído de aproximadamente trinta e seis células solares.





Quando esses painéis são expostos à fonte de luz, os fótons (partículas de luz) excitam os elétrons do semicondutor e esses elétrons se deslocam, gerando corrente elétrica.

A corrente eletrica produzida ao ligar uma carga (uma lâmpada por exemplo entre os terminais dos paíneis não depende do calor (pelo contrário,o rendimento da celula solar cai quando a sua temperatura aumenta) e sim da quantidade de luz incidente e da área da celula.
As celulas solares continuam a operar mesmo com o sol nublado.

Fonte:USP