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Como funcionam as células fotovoltaicas

O silício é o semicondutor mais usado para essa finalidade, mas outras opções estão disponíveis para certas aplicações, que podem ser mais baratas.

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Como funcionam as células fotovoltaicasCélulas fotovoltaicas produzem eletricidade diretamente a partir da luz solar. Um conjunto de células fotovoltaicas juntas forma um painel solar ou de energia solar. Essas células convertem a luz em eletricidade, aproveitando a energia criada quando os fótons da luz solar tiram os elétrons em um estado mais elevado de energia de dentro da própria célula.

Células fotovoltaicas são compostas de materiais em camadas que incluem dois tipos de silício: um revestimento anti-reflexivo e uma tampa de vidro. A tecnologia utilizada para produzir painéis solares continua a avançar e um dia pode fornecer energia praticamente gratuita para casas e empresas de energia.

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Uma das partes mais importantes de uma célula solar é o material utilizado como semicondutor. O silício é o semicondutor mais usado, mas outras opções estão disponíveis para certas aplicações, que podem ser mais baratas do que o silício. Quando a luz atinge o semicondutor, uma porção da energia de luz é absorvida, causando a libertação de elétrons. A corrente elétrica resultante é o que pode ser usado como eletricidade e é recolhida pelas grelhas metálicas de contato na parte superior e inferior de células solares.

Silício em si não é um bom condutor de eletricidade. A fim de ser utilizado em uma célula solar, o elemento deve ser modificado com outros elementos. Fósforo e boro são os elementos mais frequentes para essa finalidade.

Uma camada de silício coberta com fósforo pode tirar vantagem do fato de que o último elemento tem apenas um elétron na sua casca de elétrons externa. Este é o elétron que pode ser derrubado pela energia da luz.

Painéis de energia solar são formados por um conjunto de células fotovoltaicas

Painéis de energia solar são formados por um conjunto de células fotovoltaicas

Na outra camada, os átomos de boro têm apenas três elétrons na sua face exterior, em vez dos quatro que o silício possui. Isso cria um ponto de saída para os elétrons extras e esse movimento é o que gera a corrente elétrica. As duas camadas de silício também têm cargas opostas, que fornecem a voltagem.

Cristais de silício são um material naturalmente reflexivo. Quando utilizados em células fotovoltaicas, eles devem ter um revestimento anti-reflexo colocado sobre os cristais. Caso contrário, a maior parte da energia solar que atinge o painel será refletida sem produzir eletricidade.

O revestimento anti-reflexivo é o principal fator que afeta a eficiência de um painel solar construído da maneira correta. No entanto, mesmo com este revestimento, apenas uma quantidade relativamente pequena da luz pode ser utilizada para gerar eletricidade. Com o avanço da tecnologia, provavelmente a eficiência das células vai crescer, tornando-as mais práticas para o uso residencial e industrial diário de energia limpa e boa para o meio ambiente.

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