Eng elétrica

Physics on Stage

Fazer uma célula fotovoltaica
Manuel Azevedo e António Cunha
Departamento de Física Universidade de Aveiro

Nos últimos anos, tem-se assistido a um crescente interesse da sociedade por questões ligados à protecção do ambiente, da poupança dos recursos energéticos e da procura de novos recursos alternativos, não poluentes, como por exemplo a utilização da energia solar. Todos conhecemos as células solares (painéis) fotovoltaicas que se encontram nas auto-estradas, nos telhados de casas (infelizmente muito pouco em Portugal), nos satélites de telecomunicações e noutros lugares onde não existe rede eléctrica. Na sua maioria estas células solares baseiam-se no semicondutor de silício (Si) que é muito utilizado na microelectrónica. O facto da tecnologia das células fotovoltaicas não ter uma grande utilização na produção directa de electricidade, deve-se aos, ainda relativamente elevados, custos de produção. Daí que existam um elevado número de grupos de investigação no mundo e em Portugal a investigar novos materiais que não o Si e novos métodos de preparação. Um dos mais recentes resultados de investigação mostrou que é possível usar materiais orgânicos na produção de energia, envolvendo um processo semelhante ao que acontece na natureza com a fotosintese. Em 1991, um grupo de investigação na Suiça, do Instituto Federal de Tecnologia, sob a orientação do Professor Michael Grätzel, desenvolveu uma célula fotovoltaica baseada num corante sintético que transforma uma grande parte da energia solar em energia eléctrica. Ao contrário da fotosintese, onde a energia solar é utilizada nas plantas para a produção de açúcar, na célula de Grätzel a energia solar é directamente utilizada para a produção de energia eléctrica. Nos secções seguintes descreveremos o funcionamento da célula solar utilizando conhecimentos de Físico-Química do 3ºciclo do Ensino
Básico e do Secundário fornecendo a receita para a preparação de uma