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Para que servem as células solares de silício

Para ajudar a minimizar o custo de produção das células solares, os cientistas desenvolveram as células solar de película fina de silício.

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Para que servem as células solares de silícioAs células solares de silício são dispositivos que convertem a energia luminosa em energia elétrica. Para funcionar adequadamente, as células devem ser cobertas com um material semicondutor que pode absorver a luz. Os tipos de células solares de silício são revestidos com silicone, sendo ligados em série, como módulos interligados para formar uma matriz produtora da tensão desejada. Estes módulos são então colocados em um recipiente de proteção atrás dos painéis de vidro, captando a luz do sol diretamente para as células.

Quando a luz atinge o painel solar, os fótons são absorvidos pelo material semicondutor. Os elétrons são soltos e fluem no material através da produção de eletricidade. Um conjunto de células solares de silício converte esta energia para direcionar a energia elétrica (corrente direta. Em um sistema integrado, a energia elétrica é então introduzida na rede de eletricidade utilizando-se de inversores.

O silício é um elemento muito comum, normalmente ligado à sílica. O silício puro deve ser extraído da sílica e, depois, é processado para aumentar sua condutividade. O silício puro é um mau condutor de eletricidade, mas quando certas impurezas são adicionadas, normalmente átomos de fósforo, isso torna o silício um excelente condutor. Este processamento gasta uma grande quantidade de energia, e é responsável pelo alto custo das células solares de silício. O processo de fabricação tradicional das células solares utiliza um único cristal de silício na forma a granel, que é cortado em pastilhas.

Células solares de silícioPara ajudar a minimizar o custo de produção das células solares, os cientistas desenvolveram as células solar de película fina de silício. Estes suprimentos usam apenas cerca de 1% do silício, comparando-se com o que uma célula tradicional usaria, mas infelizmente, eles são muito menos eficientes. Os tipos de células solares de silício feitos com múltiplas camadas de filme fino desenvolvidos são tão eficientes quanto às células solares tradicionais mais caras, e ainda é possível manter os mesmos benefícios por um custo menor, menor peso e maior flexibilidade.

Outro desafio para os cientistas é encontrar uma maneira de aumentar a eficácia das células solares de silício. A luz solar tem diversos comprimentos de onda que contém fótons com uma vasta gama de energias. Alguns destes fótons são demasiadamente fracos ou fortes para formar um par de elétrons que possa ser capturado pelo material semicondutor. A maioria das células é apenas 15% eficiente, o que significa que elas só capturam 15% da energia elétrica disponível na luz solar que passa através dos painéis.

Muitos estudos e pesquisas, além de diversos testes, estão sendo desenvolvidos em todo o mundo para encontrar formas de aumentar a eficiência e diminuir o custo das células solares de silício. Encontrar maneiras de elevar a eficiência da película fina e ainda diminuir o custo é uma prioridade de um projeto de pesquisa financiado pela União Europeia. Uma empresa no Japão desenvolveu modelos de células solares de silício para uso em vários produtos, com uma eficiência média de 25%. A Boeing-Spectrolab, uma empresa americana, desenvolveu um concentrador solar de célula de silício que possui eficiência de 40,7%.


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