Sistemas Fotovoltaicos

Sistemas Fotovoltaicos
António Joyce
Departamento de Energias Renováveis
INETI - Instituto Nacional de Engenharia, Tecnologia e Inovação, IP
Estrada do Paço do Lumiar, 1649 - 038 Lisboa, PORTUGAL
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Sumário

Ø Introdução
Ø Tecnologias de conversão
Ø Aplicações
Ø Sistemas autónomos
Ø Sistemas ligados à rede.
Ø Situação em Portugal.
Ø Conclusão

Introdução
Um pouco de História!
Sistemas Fotovoltaicos: Conversão directa da Energia Solar em
Electricidade
Baseados no efeito Fotovoltaico descoberto por Edmond Becquerel em 1839.
Há 50 anos (1954) - primeira célula Fotovoltaica-eficiência de 6 %.
Primeiras aplicações a nível espacial.
Tecnologia de Silício Monocristalino ( método de Chochralsky), corte de bolachas, processo de difusão para obter junções pn.

Introdução
Onde estamos hoje?
•Mercado dominado (90%) pela tecnologia do Silício cristalino.
•O Fornecimento do Silício está dependente da Industria electrónica.
•Eficiências entre 12 e 16 % ( 25 % em laboratório).
•Tempos de vida de pelo menos 20 anos.
•Produção distribuida (sistemas isolados e sistemas ligados à rede). Integração em Edifícios.
•A 2ª geração (peliculas finas) está disponível e na transição da fase piloto para a industrial (Silício Amorfo, CdTe e CIS)
•Começam a surgir em Laboratório os materiais da 3ª geração, com ênfase para o total aproveitamento do espectro solar e para aplicações em substratos flexiveis ou mesmo sob a forma de tintas.

Introdução
A conversão Fotovoltaica da Energia Solar
E=hν

Contacto metálico n carga

p
+
Contacto metálico

semicondutor

Introdução

Curva I-V de um módulo fotovoltaico

Região de funcionamento das baterias

Tecnologias de conversão

Primeira Geração

Células de Silício cristalino

˜ 90 % do mercado actual

Segunda Geração

Tecnologias de Películas finas sobre substractos rígidos vidro ou cerâmica).
˜ 10 % do mercado

Terceira Geração

Nanotecnologias para