Muitas pessoas dedicaram suas vidas para que hoje pudéssemos aproveitar os benefícios do efeito fotovoltaico e várias outras pessoas ainda o fazem com o objetivo de fazer dele um fenômeno ainda mais útil para a raça humana.
Hoje vamos conversar um pouco sobre o efeito fotovoltaico, sua descoberta, sua definição e suas aplicações. A ideia é explicar o princípio de funcionamento do solar fotovoltaico e esclarecer as dúvidas que rondam essa fenômeno energético.
Curioso para saber mais sobre o efeito fotovoltaico? Vem com a gente!
A história do efeito fotovoltaico
A história do efeito fotovoltaico é “recheada de acaso” e remonta a primeira metade do século XIX.
Mais precisamente em 1839, um jovem físico francês, ao trabalhar com células eletrolíticas compostas de dois eletrodos metálicos, descobriu que quando colocava certos materiais sob à luz do sol, ele observava a geração de uma leve corrente elétrica.
Seu nome era Alexandre Edmond Becquerel e, no auge de seus 19 anos, chamou esse fenômeno de “efeito fotovoltaico”.
Já naquela época ele definia o efeito que acabara de descobrir como “o processo de geração de energia observado quando determinados materiais são submetidos à luz solar visível”.
O efeito fotovoltaico
De maneira simples, podemos entender o efeito fotovoltaico da seguinte maneira:
“O efeito fotovoltaico é o surgimento de uma tensão elétrica em um material, quando este é exposto à luz visível”.
Para explicar o fenômeno fotovoltaico, é preciso entender o a condução da eletricidade dos materiais e a forma como a luz do sol se propaga.
Entendendo o fenômeno fotovoltaico
Quanto à condução de eletricidade, os materiais podem ser condutores ou isolantes. Condutores como a água e o ferro. Isolantes como a borracha e o ar.
Contudo, existe ainda uma terceira possibilidade: os materiais semicondutores.
Semicondutores
Materiais semicondutores são especiais pois ora são isolantes, ora são condutores de eletricidade.
Conforme você pode ver na imagem acima, essa alternância acontece porque eles possuem a chamada “banda de valência” completamente cheia e a “banda de condução” completamente vazia. Entre as duas bandas está o que chamamos de “band-gap”.
O band-gap dos semicondutores é de 1 eV (um elétron-volt) e estas características fazem com que o semicondutor seja isolante elétrico a 273 graus negativos, o chamado “0 Kelvin”, ou zero absoluto. Entretanto, conforme a temperatura do material vai aumentando, ele começa a se comportar como condutor de eletricidade.
Exatamente por isso esses materiais são chamados de semicondutores.
Com o funcionamento dos semicondutores esclarecido, fica bem mais fácil compreender o como se dá a geração de energia elétrica a partir dos raios solares. Este é o fenômeno responsável pelo funcionamento dos módulos fotovoltaicos atuais.
Módulos fotovoltaicos
Os módulos fotovoltaicos são os equipamentos que você vê normalmente nos telhados de empresas e residências que possuem sistemas de energia solar fotovoltaica.
São muito conhecidos como painéis ou placas, embora estas nomenclaturas sejam mais usadas em sistemas que utilizam o sol para aquecer a água do local.
Como é feito um módulo fotovoltaico
O módulo fotovoltaico é uma espécie de placa feita com as chamadas células fotovoltaicas.
Assim como o próprio nome sugere, as células são as unidades básicas de construção de um módulo fotovoltaico.
Com a união de várias células fotovoltaicas, construímos um módulo fotovoltaico.
Com um módulo ou vários módulos montados, interligados eletricamente em uma estrutura única, construímos um painel fotovoltaico.
Vários módulos, um inversor e alguns outros componentes de ligação constituem o que chamamos de sistema fotovoltaico.
A célula é o que de fato realiza a conversão da energia solar em eletricidade.
Voltando ao efeito fotovoltaico
Agora que você conhece os semicondutores e a composição de uma célula fotovoltaica fica cristalina a definição do efeito fotovoltaico, não é mesmo?
Vamos falar um pouco sobre as aplicações desse efeito.
Aplicações do efeito fotovoltaico
Uma das primeiras aplicações do efeito fotovoltaico se deu com a construção de módulos espaciais e satélites no final da década de 50.
A partir dos anos 70, e cada vez mais, o fenômeno beneficia largamente o setor de telecomunicações. Por volta de 1980 o setor de energia solar fotovoltaica finalmente começou a se desenvolver.
Somente no final dos anos 90 os sistemas fotovoltaicos se estabelecem definitivamente como uma tecnologia economicamente viável para gerar energia para sistemas isolados.
Chegando nos anos 2000, os sistemas fotovoltaicos, que antes só eram vistos alimentando sistemas isolados, passaram a ser vistos com ligações à rede elétrica.
Nos dias de hoje, 2019, o efeito fotovoltaico já é aplicado em filmes que, integrados às janelas de prédios e construções, pode produzir energia elétrica sem nem serem vistos. Alguém diria: não é feitiçaria, é tecnologia!
Alguma dúvida?
Apesar de ser relativamente simples, essas coisas que envolvem o fenômeno fotovoltaico têm potencial para dar um nó na cabeça de algumas pessoas. E isso é absolutamente normal, afinal de contas, nem todos enxergam o mundo da mesma maneira.
Por isso, se você permanece com alguma dúvida com relação ao assunto, fale conosco! A GREENVOLT projeta e executa a instalação de sistemas fotovoltaicos em todo o território nacional e está sempre à sua disposição!
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