Efeito fotovoltaico

Efeito fotovoltaico

As placas solares são compostas de células solares de silício, são semicondutoras de eletricidade pois o silício é um material com características intermédias entre um condutor e um isolante.
O silício apresenta-se normalmente como “areia”. Através de métodos adequados obtém-se o silício em forma pura. O cristal de silício puro não possui elétrons livres, portanto, é um mal condutor elétrico. Para alterar isso, acrescentam-se porcentagens de outros elementos processo chamado dopagem.
Mediante a dopagem do silício com o fósforo obtém-se um material com elétrons livres ou material com portadores de carga negativa (silício tipo N). Realizando o mesmo processo, mas acrescentando boro no lugar do fósforo, obtém-se um material com características inversas, ou seja, com falta de elétrons ou material com cargas positivas livres (silício tipo P).
Cada célula solar compõe-se de uma camada fina de material tipo N e outra com maior espessura de material tipo P. Separadamente, ambas as camadas são eletricamente neutras, mas ao serem unidas, exatamente na união silício P-N, é gerado um campo elétrico devido aos elétrons do silício tipo N que ocupam os vazios da estrutura do silício tipo P.

Figura 2

Ao incidir a luz sobre a célula fotovoltaica, os fótons que a integram chocam-se com os elétrons da estrutura do silício dando-lhes energia e transformando-os em condutores. Devido ao campo elétrico gerado na união P-N, os elétrons são orientados e fluem da camada "P" para a camada "N".
Por meio de um condutor externo, conecta-se a camada negativa à positiva. Gera-se assim um fluxo de elétrons (corrente elétrica) na conexão. Enquanto a luz continuar a incidir na célula, o fluxo de elétrons se manterá. A intensidade da corrente gerada variará proporcionalmente conforme a intensidade da luz incidente.
Cada módulo fotovoltaico é formado por uma determinada quantidade de células conectadas em série. Como se viu anteriormente, ao unir-se a camada