Energia fotovoltaica

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“EEE024 - Fundamentos em Fontes Alternativas de Energia”
Curso de Engenharia Elétrica da UFMG Prof. Selênio Rocha Silva Prof. Titular Departamento de Engenharia Elétrica - UFMG

ENERGIA FOTOVOLTÁICA
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Energia Fotovoltáica no Mundo

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Energia Fotovoltáica no Mundo

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Energia Fotovoltáica no Mundo

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Energia Fotovoltáicano EU 2010

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Energia Fotovoltáica no Mundo 2010

* Sem a União Européia!!!
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Energia Fotovoltáica no Mundo 2010

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Energia Fotovoltáica no Mundo

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Energia Fotovoltáica no Mundo

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Energia Fotovoltáica
• Estima-se a potência instalada no Brasil em 20MWp! • A energia que chega à Terra dos raiossolares em um ano corresponde a 10.000 vezes o consumo global de energia; • Cada metro quadrado recebe anualmente em média cerca de 1700kWh de energia solar!
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Energia Fotovoltáica

• A posição do Sol ao meio dia, em relação ao plano do Equador (polo N) chama-se DECLINAÇÃO SOLAR (δ)! • A declinação solar varia:
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-23,45 ≤ δ ≤ +23,45
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Energia Fotovoltáica
Aradiação solar é radiação eletromagnética que se propaga a uma velocidade de 300.000 km/s, podendo-se observar aspectos ondulatórios e corpusculares. Em termos de comprimentos de onda, a radiação solar ocupa a faixa espectral de 0,1 μ m a 5 μ m, tendo uma máxima densidade espectral em 0,5 μ m, que é a luz verde.

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Energia Fotovoltáica
• Cada metro quadrado terrestre recebeanualmente em média cerca de 1700kWh de energia solar! • Em média cerca de 1367W/m2!

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Energia Fotovoltáica
Os piranômetros medem a radiação global. Um modelo deste instrumento caracteriza-se pelo uso de uma termopilha que mede a diferença de temperatura entre duas superfícies, uma pintada de preto e outra pintada de branco igualmente iluminadas. A expansão sofrida pelassuperfícies provoca um diferencial de potencial que, ao ser medida, mostra o valor instantâneo da energia solar. Um outro modelo bem interessante de piranômetro é aquele que utiliza uma célula fotovoltaica de silício monocristalino para coletar medidas solarimétrias. Estes piranômetro é largamente utilizados pois apresentam custos bem menores do que os equipamentos tradicionais. Os piranômetros podem ser deprimeira classe (2%) e de segunda classe (5%).

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Energia Fotovoltáica
Sol Pleno : • Número de horas em um dia que a radiação solar equivale a uma radiação cnstante de 1 kW/m2 (1000 W/m2)

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Energia Solar Fotovoltáica
A conversão de energia solar em energia elétrica foi verificado pela primeira vez por Edmond Becquerel, em 1839 onde constatou umadiferença de potencial nos extremos de uma estrutura de material semicondutor quando exposto a luz.

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Efeito Fotovoltáico

O efeito fotovoltaico dá-se em materiais da natureza denominados semicondutores que se caracterizam pela presença de bandas de energia onde é permitida a presença de elétrons(banda de valência) e de outra onde totalmente “vazia” (banda de condução). Osemicondutor mais usado é o silício. Seus átomos se caracterizam por possuirem quatro elétrons que se ligam aos vizinhos, formando uma rede cristalina. Ao adicionarem-se átomos com cinco elétrons de ligação, como o fósforo, por exemplo, haverá um elétron em excesso que não poderá ser emparelhado e que ficará "sobrando", fracamente ligado a seu átomo de origem. Isto faz com que, com pouca energia térmica,este elétron se livre, indo para a banda de condução. Diz-se assim, que o fósforo é um dopante doador de elétrons e denomina-se dopante n ou impureza n. (Fonte: CEPEL,2009) 22/05/2011 17

Efeito Fotovoltáico
Se, por outro lado, introduzem-se átomos com apenas três elétrons de ligação, como é o caso do boro, haverá uma falta de um elétron para satisfazer as ligações com os átomos de silício...
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