Energia Solar


O que é Energia Solar?

Energia solar, também conhecida como Energia Solar Fotovoltaica, é o termo que se da para a energia proveniente da luz e do calor do emitido pelo Sol.

A transformação da energia solar em energia que possamos aproveitar no dia adia, é provida por meio de diferentes tecnologias em constante evolução, como o aquecimento solar, a energia solar fotovoltaica, a energia heliotérmica, a arquitetura solar e a fotossíntese artificial.

Curso de Energia Solar FotovoltaicaQual delas será abordada no Blog?

Aqui no blog trataremos especificamente da Energia Solar Fotovoltaica, que utiliza-se da tecnologia fotovoltaica, ou seja transforma a energia vinda da irradiação do sol em energia elétrica por meio de células fotovoltaicas feitas de silício.

Conheça a História da Célula Fotovoltaica

Energia Solar

Primeira Célula Fotovoltaica de Bell – 1954 Font: Bell Labs

O que conhecemos hoje como energia fotovoltaica, que é a transformação da irradiação solar em eletricidade, foi observado pela primeira vez em 1839 pelo Físico Francês Alexandre Edmond Becquerel. Muito jovem, Edmond Becquerel conduzia experimentos eletroquímicos quando por acaso, verificou que quando elétrons de platina ou prata eram expostos a luz, dava-se origem ao efeito fotovoltaico.

Logo na sequência da descoberta, Adams e o seu aluno Richard Day desenvolveram em 1877 o primeiro dispositivo sólido de fotoprodução de eletricidade, que era um filme de selênio depositado em um substrato de ferro e um filme de ouro muito fino servia de contato frontal. O dispositivo criado apresentava uma eficiência de conversão de aproximadamente 0,5%.

Logo em seguida, abriu-se as portas para que outros estudiosos e inventores pudessem demonstrar seus experimentos e contribuições com melhorias, e alguns anos depois o inventor Charles Fritts duplicou a eficiência atingida anteriormente de 0.5% para cerca de 1% e isto deu origem a construção das primeiras verdadeira células solares.

Porém não foi as propriedades fotovoltaicas do selênio que aguçavam a imaginação dos inventores e estudiosos da época, e sim a fotocondutividade, ou seja, o fato de que a corrente elétrica produzida era proporcional a irradiação incidente e também dependia do comprimento da onda, fato este que tornavam muito atraente para se medir a intensidade da luz em fotografia. Este fato fez com que estes dispositivos encontrassem sua primeira aplicação no final do Século XIX, pelo Engenheiro Alemão Werner Siemens (o fundador do império industrial homónimo) que os comercializou como fotômetros para máquinas fotográficas.

Em bora tenha sido Russell Ohl que inventou de fato a primeira Célula Fotovoltaica de Silício, podemos considerar que a era moderna da Energia Solar Fotovoltaica teve seu início em 1954 quando Calvin Fuller químico dos Laboratórios Bell, conseguiu desenvolver um processo que foi chamado de dopagem do silício. Fuller partilhou a sua descoberta com o físico Gerald Pearson, seu colega nos Bell Labs e este, seguindo as instruções de Fuller, produziu uma junção p-n ou díodo mergulhando num banho de lítio uma barra de silício dopado com um elemento doador electrónico.

No entanto, as primeiras células fotovoltaicas produzidas tinham alguns problemas técnicos que logo foram superados pela química, quando Fuller dopou o silício primeiramente com arsênio e depois com boro, obtendo células que exibiam uma eficiências recorde de cerca de 6%.

A primeira célula fotovoltaica comercial foi lançada em 25 de Abril 1954 pelo Laboratório Bell.

Projeto Inversor SenoidalQuais são os tipos de Células Fotovoltaicas?

Basicamente encontraremos três tipos de células fotovoltaicas, as policristalinas, as monocristalinas e as de thin film, e que são bem diferentes uma das outras principalmente no quesito eficiência. Abaixo está uma breve descrição explicando a diferença uma da outra.

Silício Policristalino (poly-Si)Painel Solar Fotovoltaico Policristalino
Celula Silício Policristalino

Célula de Silício Policristalino

Rendimento médio: 13 à 16.5%
Menor custo de fabricação se comparado com células de silício monocristalino
Vida útil média: 20 à 40 anos

É o tipo de célula solar mais utilizada devido ao seu baixo custo, porém tem um baixo nível de eficiência se comparado com a Monocristalina, por exemplo. Se você tem um painel solar em sua casa, há uma grande chance que ele utiliza o silício cristalino como base para as suas células.

As células de silício policristalino são fatias de lingotes de silício cristalino que são tratadas quimicamente para que possam produzir energia elétrica com a luz do sol através do efeito fotovoltaico.

 

 

 

 

 

Painel Solar Fotovoltaico Monocristalino

Silício Monocristalino (mono-Si)
Celula de Silício Monocristalino
Célula de Silício Monocristalino

Rendimento médio: 14 à 21%
Custo elevado de fabricação, maior custo para os painéis
Vida útil média: 20 à 40 anos

A tecnologia utilizada nas células monocristalinas é a mais antiga e também é uma das mais caras dentre as demais, porém este custo elevado é compensado por uma eficiência mais alta, conforme podemos ver na descrição acima.

Podemos reconhecer painéis com células de silício monocristalino, simplesmente olhando de perto. Eles possuem uma cor uniforme , o que nos indica que foi utilizado silício de alto grau de pureza, outra característica que ajuda a identifica-las são os cantos levemente arredondados como se pode ver na imagem ao lado.

Curso de Energia Solar FotovoltaicaO que você irá encontrar no Blog

Aqui você irá encontrar tudo relacionado a Energia Solar Fotovoltaica, novidades, dimensionamento, projetos, dentre outros assuntos que são de suma importância para que você possa montar seu projeto e começar de imediato a usufruir de energia limpa e renovável, e o melhor contribuir para com o nosso planeta.