Energia Solar Fotovoltaica

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Camila Caroline Zeni Silva , Filipe Calado Gomes* e Paulo Beviláqua de Castro
UFABC, Câmpus São Bernardo do Campo (Bloco Alfa), Rua Arcturus, Jardim Antares CEP: 09606-070, São Bernardo do Campo, SP, Brasil.

Energia Solar Fotovoltaica

Abstract – This paper has the objective of studying the transformation of solar energy in thermal or electrical energy and its processes, as well as theaplication of this tecnology in autonomous systems, web conected systems and solar yards. After this study, there is a discussion of how was the difusion of this tecnology and the polices adopted to make it easier.
Keywords — solar energy, solar radiation, photovoltaic cells, photovoltaic modules, isolated systems, web conected systems, photovoltaic market.
Q
INTRODUÇÃOUASE todas as fontes deenergia – hidráulica, biomassa, eólica, combustíveis fósseis e energia dos oceanos – são formas de energia solar. Além disso, a radiação solar pode ser utilizada diretamente como fonte de energia térmica, para aquecimento de fluidos e ambientes, e para geração de potência mecânica ou elétrica. Pode ainda ser convertida diretamente em energia elétrica, por meio de efeitos sobre determinadosmateriais, entre os quais se destacam o termoelétrico e o fotovoltaico.
A energia solar fotovoltaica é a energia obtida através da conversão direta da luz em eletricidade (Efeito Fotovoltaico). O efeito fotovoltaico, relatado por Edmond Becquerel, em 1839, é o aparecimento de uma diferença de potencial nos extremos de uma estrutura de material semicondutor, produzida pela absorção da luz. A célulafotovoltaica é a unidade fundamental do processo de conversão.
Inicialmente o desenvolvimento da tecnologia apoiou-se na busca, por empresas do setor de telecomunicações, de fontes de energia para sistemas instalados em localidades remotas. O segundo agente impulsionador foi a “corrida espacial”. A célula solar era, e continua sendo, o meio mais adequado (menor custo e peso) para fornecer aquantidade de energia necessária para longos períodos de permanência no espaço. Outro uso espacial que impulsionou o desenvolvimento das células solares foi a necessidade de energia para satélites. A crise energética de 1973 renovou e ampliou o interesse em aplicações terrestres. Porém, para tornar economicamente viável essa forma de conversão de energia, seria necessário, naquele momento, reduzir em até100 vezes o custo de produção das células solares em relação ao daquelas células usadas em explorações espaciais. Modificou-se, também, o perfil das empresas envolvidas no setor. Nos Estados Unidos, as empresas de petróleo resolveram diversificar seus investimentos, englobando a produção de energia a partir da radiação solar.
Em 1993 a produção de células fotovoltaicas atingiu a marca de 60 MWp,sendo o Silício quase absoluto no “ranking” dos materiais utilizados. O Silício, segundo elemento mais abundante no globo terrestre, tem sido explorado sob diversas formas: monocristalino, policristalino e amorfo. No entanto, a busca de materiais alternativos é intensa e concentra-se na área de filmes finos, onde o silício amorfo se enquadra. Células de filmes finos, além de utilizarem menorquantidade de material do que as que apresentam estruturas cristalinas requerem uma menor quantidade de energia no seu processo de fabricação.
ENERGIA SOLAR
O aproveitamento da energia gerada pelo Sol, inesgotável na escala terrestre de tempo, tanto como fonte de calor quanto de luz, é hoje, sem sombra de duvidas, uma das alternativas energéticas mais promissoras para enfrentarmos os desafios do novomilênio. O Sol fornece anualmente, para a atmosfera terrestre, 1,5 x 1018 kWh de energia.
E quando se fala em energia, deve-se lembrar que o Sol é responsável pela origem de praticamente todas as outras fontes de energia. Em outras palavras, as fontes de energia são, em última instância, derivadas da energia do Sol. É a partir da energia do Sol que se dá a evaporação, origem do ciclo das águas,...