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Energia Solar Fotovoltaica

1. Energia Solar Fotovoltaica

Área da ciência e tecnologia que trata da conversão direta da energia solar em energia elétrica e suas aplicações.

2. Célula Solar de Silício Cristalino

A Figura 1 apresenta um diagrama de uma célula solar convencional. A estrutura mais básica é composta de uma lâmina de silício na qual são introduzidas impurezas doadoras, denominadas de tipo n, ou aceitadoras, denominadas de tipo p, e de contatos metálicos na face frontal e posterior. Em consequência, é criado um campo elétrico no interior do material. Para diminuir a reflexão dos raios solares, deposita-se sobre a superfície um filme antirreflexo. Ao incidir radiação solar, produz-se tensão e corrente elétrica se o dispositivo for conectado a um circuito externo.

Figura 1: Diagrama de uma célula solar.

As melhores células de silício fabricadas em laboratório atingem eficiências de 24,7% e na indústria são obtidas eficiências de até 22%, porém com desenhos bastante complexos. Em linhas industriais convencionais, fabricam-se células de 12% a 15% de eficiência.

3. O Módulo Fotovoltaico

Um módulo fotovoltaico é constituído de células solares associadas eletricamente e, geralmente, em série. A maioria dos módulos convencionais encontrados no mercado são constituídos de 36 células solares de silício. Consequentemente, a tensão de circuito aberto, isto é, a diferença de potencial quando a corrente elétrica é nula, é da ordem de 20 V. A potência do módulo, sob condições padrão, é variável desde 10 W a 150 W. Em consequência, o tamanho do dispositivo varia entre 0,2 m2 a 1,5 m2.

Após serem soldadas, as células são encapsuladas com a finalidade de isolá-las do exterior e protegê-las das intempéries, bem como para dar rigidez ao módulo. O módulo, como mostra a Figura 2, é constituído das seguintes camadas: vidro de alta transparência e temperado, acetato de etil vinila (EVA), células solares, EVA e