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Painéis Solares Fotovoltaicos
Os painéis solares fotovoltaicos são utilizados atualmente a nível mundial. A forma mais comum de se fabricar células fotovoltaicas envolvem o silício e representa 90% dos mercados de painéis no mundo.

Esses painéis ou placas voltaicas são dispositivos que transformam a energia solar em energia elétrica por meio de células fotovoltaicas ou células solares assim chamadas porque possuem a capacidade de captar e absorver a energia solar transformando-a em energia elétrica.

Entretanto essa quantidade ainda contribui muito pouco para produção elétrica mundial. Em alguns lugares do mundo os painéis têm sido utilizados em tarefas cotidianas como alimentação de boias, antenas, dispositivos de estradas e desertos, parquímetros e semáforos.

Os painéis fotovoltaicos foram utilizados na construção das torres em Al Bahar e no autódromo em Abu Dhabi e também foram utilizados para alimentar automóveis nas corridas World Solar Challenge através da Austrália.

Muitos programas têm surgido ao redor do mundo oferecendo redução de impostos como forma de incentivos para que os países invistam mais na produção de painéis fotovoltaicos, pois apresenta vantagens especiais que favorecem a economia e o meio ambiente, entre essas vantagens podemos citar:

Não consome combustível

- Não produz poluição nem contaminação ambiental

- Não gera poluição sonora.

- Tem grande durabilidade estimada em 20 anos

- Possui resistência a condições climáticas rigorosas.

- Demanda pouca manutenção (a limpeza do painel)

- Permite aumentar a potência instalada
Células fotovoltaicas, o que são?
As células fotovoltaicas ou mais comumente células solares feitas de silício (Si), elemento químico cujo átomos são carregados com elétrons.

A parte mais importante de um painel solar fotovoltaico (placa fotovoltaica) são as células fotovoltaicas de silício (Si). O silício é composto de átomos minúsculos que são carregadas com elétrons.

Os painéis fotovoltaicos (placas fotovoltaicas) utilizam dois tipos diferentes de silício, para criar cargas negativas e positivas respectivamente.
Para criar uma carga negativa, o silício é combinado com boro, e para criar uma carga positiva, o silício é combinado com o fósforo.

E então que a ‘’magia’’ acontece: O silício carregado negativamente apreende o silício carregado positivamente, tal fenômeno permite que a célula de silício interaja com luz solar produzindo eletricidade.
Tipos de células de silício

Existem basicamente três tipos de células, conforme o método de fabricação:

- Silício monocristalino: Estas células obtêm-se a partir de barras cilíndricas de silício monocristalino produzidas em fornos especiais. As células são obtidas por corte das barras em forma de pastilhas finas (0,4-0,5 mm de espessura). A sua eficiência na conversão de luz solar em eletricidade é superior a 12%

- Silício policristalino: Estas células são produzidas a partir de blocos de silício
Obtidos por fusão de silício puro em moldes especiais. Uma vez nos moldes, o.
Silício arrefece lentamente e solidifica-se. Neste processo, os átomos não se.
Organizam num único cristal. Forma-se uma estrutura policristalino com superfícies de separação entre os cristais. Sua eficiência na conversão de luz solar em eletricidade é ligeiramente menor do que nas de silício monocristalino.

- Filme Fino ou Silício amorfo: Estas células são obtidas por meio da deposição de camadas muito finas de silício ou outros materiais semicondutores sobre superfícies de vidro ou metal. Sua eficiência na conversão de luz solar em eletricidade varia entre 5% e 7%.
Processo de Geração de Eletricidade (Efeito Fotovoltaico)
Os fótons são milhares incalculáveis de partículas luz que vem do sol até a terra diariamente, essas partículas fazem esse percurso em estimados sete segundos.

Quando os fótons atingem as células fotovoltaicas, os elétrons que circundam os átomos se desprendem.

Estes elétrons soltos migram através da corrente eléctrica, para a parte da célula de silício que está com ausência de elétrons.
Esses elétrons fluem incessantemente preenchendo lacunas em átomos diferente, a esse fluxo de elétrons chamamos de energia fotovoltaica.
Principais Aplicações dos Painéis Solares

Os painéis solares são via de regra utilizado em zonas afastadas da rede de distribuição elétrica, e operam de forma independente ou combinada com sistemas de produção elétrica convencionais:

- Eletrificação na zona rural: luz, TV, rádio, comunicações, bombeamento de água.
- Eletrificação de cercas
- Iluminação exterior
- Sinalização
- Proteção catódica
- Náutica

Além dos silício, o arsenieto de gálio também é utilizado na produção fotovoltaica.
Principais Componentes dos Painéis Solares

Os painéis solares são construídos de células que são cortadas em formas apropriadas e protegidas da pela aplicação de uma capa de vidro e cimentada num substrato que pode ser painel rígido ou um flexível.
Seus principais componentes são:

- Corrente contínua 12V:
- Painéis ou módulos de células fotovoltaicas
- Suportes para os Painéis
- Controlador de carga de baterias
- Banco de baterias

- Corrente alternada 110/220V:
Além dos elementos anteriores, entre as baterias e o consumidor será necessário instalarem inversor de corrente com potência adequada. O inversor converte a corrente contínua (DC) das baterias em corrente alternada (AC).
Centrais Fotovoltaicas no Mundo

O número e dimensão das centrais solares fotovoltaicas têm aumentado substancialmente nos últimos anos, especialmente na Espanha, onde localizam 40 das 50 maiores centrais,
acima podemos ver as maiores instalações solares do mundo, entretanto ainda não é o suficiente para suprir a demanda em nível global debalde os esforços para o aumento dessa produção isso se deve primordialmente aos custos elevadíssimos associados aos painéis solares.

A Universidade de Harvard nos Estados Unidos em colaboração com o World Community Grid tem promovido grandes iniciativas, notadamente no campo das pesquisas, um dos projetos desenvolvido é o The Clean Energy Project procura desenvolver moléculas orgânicas para a produção de painéis solares de baixo custo.

O intuito desses trabalhos visa beneficiar toda a humanidade.

Assista um vídeo sobre essa técnica fantástica que nós da metálica selecionamos para você.


Redação : Equipe Portal Metálica - Lia Gonzaga.
Data de publicação: 15/12/2015