Celulas e modulos fotovoltaicos

CÉLULAS E MÓDULOS FOTOVOLTAICOS

Resumo
Um sistema de produção fotovoltaica é uma fonte de energia que, através da utilização de células fotovoltaicas, converte diretamente a energia luminosa em eletricidade. Este trabalho visa a apresentar o desempenho dos painéis fotovoltaicos, amplamente utilizados em muitos países desenvolvidos do mundo. A célula fotovoltaica é o menor elemento do sistema, produzindo tipicamente potências elétricas da ordem de 1,5 W, correspondentes a uma tensão de 0,5 V e uma corrente de 3 A. As células mais comuns são constituídas de cristais de silício puro, dopados geralmente com boro ou fósforo. O silício é um elemento não tóxico e abundante no ambiente. O boro é o dopante normalmente usado para criar a região tipo P e o fósforo é o material usado para criar a região N. Na dopagem, a razão entre átomos de boro e átomos de silício é normalmente da ordem de 1 para 10 milhões, enquanto entre átomos de fósforo e de silício é próxima de 1 para 1.000. A espessura da camada tipo P, de silício dopado com boro, é aproximadamente 800 vezes maior que a camada tipo N, de silício dopado com fósforo. Ao incidir a luz sobre a célula, os fótons que a integram chocam-se com os elétrons da estrutura do silício tipo N, transmitindo-lhes energia e transformando-os em condutores. Devido ao campo elétrico gerado na junção P-N, os elétrons são orientados e fluem da camada P para a camada N. O modelo elétrico de uma célula fotovoltaica é o de uma fonte de corrente com um diodo em paralelo, um resistor paralelo que representa as correntes de fuga na superfície do material e uma resistência série que modela a resistência do material semicondutor e as soldas internas no substrato. O módulo fotovoltaico é composto por células individuais. A tensão nominal do módulo será igual ao produto do número de células que o compõem pela tensão de cada célula. Para obter potências maiores, as células são ligadas em série e/ou em paralelo, formando módulos, com potências