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Célula solar: mudanças entre as edições

(célula fotoeletrica)
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Células geradoras de [[energia]] são chamadas também de "células solares", por se aproveitarem principalmente da luz solar para gerar energia elétrica. Atualmente, as células solares comerciais ainda apresentam uma baixa eficiência de conversão, da ordem de 16%. Existem células fotovoltaicas com eficiências de até 28%, fabricadas de [[arseneto de gálio]], mas o seu alto custo limita a produção dessas células solares para o uso da indústria espacial.  
Células geradoras de [[energia]] são chamadas também de "células solares", por se aproveitarem principalmente da luz solar para gerar energia elétrica. Atualmente, as células solares comerciais ainda apresentam uma baixa eficiência de conversão, da ordem de 16%. Existem células fotovoltaicas com eficiências de até 28%, fabricadas de [[arseneto de gálio]], mas o seu alto custo limita a produção dessas células solares para o uso da indústria espacial.  


Por gerar nenhum tipo de [[lixo|resíduo]], a célula solar é considerada uma forma de produção de energia limpa, sendo alvo de estudos em diversos institutos de pesquisa ao redor do [[mundo]]. A luz solar produz até 1.000 [[Watt]]s de energia por [[metro]] quadrado, o que representa um enorme potencial energético.
Por não gerar nenhum tipo de [[lixo|resíduo]], a célula solar é considerada uma forma de produção de energia limpa, sendo alvo de estudos em diversos institutos de pesquisa ao redor do [[mundo]]. A luz solar produz até 1.000 [[Watt]]s de energia por [[metro]] quadrado, o que representa um enorme potencial energético.


A primeira geração fotovoltaica consiste numa camada única e de grande superfície p-n [[díodo]] de junção, capaz de gerar energia eléctrica utilizável a partir de fontes de luz com os comprimentos de onda da luz solar. Estas células são normalmente feitas utilizando placas de [[silício]]. A primeira geração de células constituem a tecnologia dominante na sua produção comercial, representando mais de 86% do mercado.
A primeira geração fotovoltaica consiste numa camada única e de grande superfície p-n [[díodo]] de junção, capaz de gerar energia eléctrica utilizável a partir de fontes de luz com os comprimentos de onda da luz solar. Estas células são normalmente feitas utilizando placas de [[silício]]. A primeira geração de células constituem a tecnologia dominante na sua produção comercial, representando mais de 86% do mercado.
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*[[Célula Solar tipo CIGS|CIGS]]
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Nome comercial para células de [[filme fino]] fabricadas com Cú(In,Ga)Se<sub>2</sub>. Participação de 0,2% do mercado de células fotoelétricas e rendimento de 13%. Atualmente sofre problemas com o abastecimento de [[Índio_(elemento_químico)|índio]] para sua produção, visto que 75% de todo o consumo do material no mundo se dá na fabricação de monitores de tela plana, como [[LCD]]s e [[monitor de plasma|monitores de plasma]].
Nome comercial para células de [[filme fino]] fabricadas com Cu(In,Ga)Se<sub>2</sub>. Participação de 0,2% do mercado de células fotoelétricas e rendimento de 13%. Atualmente sofre problemas com o abastecimento de [[Índio_(elemento_químico)|índio]] para sua produção, visto que 75% de todo o consumo do material no mundo se dá na fabricação de monitores de tela plana, como [[LCD]]s e [[monitor de plasma|monitores de plasma]].


*[[Arsênio|Arsenato]] de [[Gálio]] (GaAs)
*[[Arsênio|Arsenato]] de [[Gálio]] (GaAs)
Atualmente é a tecnologia mais eficinte empregada em células solares, com rendimento de 28%. Porém, seu custo de fabricação é extremamente baixo, tornando-se proibitivo para produção comercial, sendo usado apenas em painéis solares de [[Satélite artificial|satélites artificiais]].
Atualmente é a tecnologia mais eficinte empregada em células solares, com rendimento de 28%. Porém, seu custo de fabricação é extremamente alto, tornando-se proibitivo para produção comercial, sendo usado apenas em painéis solares de [[Satélite artificial|satélites artificiais]].


*[[Telúrio|Telureto]] de [[Cádmio]] (CdTe)
*[[Telúrio|Telureto]] de [[Cádmio]] (CdTe)

Edição das 23h31min de 9 de maio de 2007

Uma célula solar, feita de silício poly-cristalino
Célula solar

Células fotoeléctricas ou fotovoltaicas são dispositivos capazes de transformar a energia luminosa, proveniente do Sol ou de outra fonte de luz, em energia elétrica. Uma célula fotoeléctrica pode funcionar como geradora de energia elétrica a partir da luz, ou como um sensor capaz de medir a intensidade luminosa.

Células geradoras de energia são chamadas também de "células solares", por se aproveitarem principalmente da luz solar para gerar energia elétrica. Atualmente, as células solares comerciais ainda apresentam uma baixa eficiência de conversão, da ordem de 16%. Existem células fotovoltaicas com eficiências de até 28%, fabricadas de arseneto de gálio, mas o seu alto custo limita a produção dessas células solares para o uso da indústria espacial.

Por não gerar nenhum tipo de resíduo, a célula solar é considerada uma forma de produção de energia limpa, sendo alvo de estudos em diversos institutos de pesquisa ao redor do mundo. A luz solar produz até 1.000 Watts de energia por metro quadrado, o que representa um enorme potencial energético.

A primeira geração fotovoltaica consiste numa camada única e de grande superfície p-n díodo de junção, capaz de gerar energia eléctrica utilizável a partir de fontes de luz com os comprimentos de onda da luz solar. Estas células são normalmente feitas utilizando placas de silício. A primeira geração de células constituem a tecnologia dominante na sua produção comercial, representando mais de 86% do mercado.

A segunda geração de materiais fotovoltaicos está baseada no uso de películas finas de depósitos de semi-condutores. A vantagem de utilizar estas películas é a de reduzir a quantidade de materiais necessárias para as produzir, bem como de custos. Actualmente (2006), existem diferentes tecnologias e materiais semicondutores em investigação ou em produção de massa, como o silício amorfo, silício poli-cristalino ou micro-cristalino, telurido de cádmio e Cobre-Índio-Gálio-Selênio ("CIGS"). Tipicamente, as eficiências das células solares de películas são baixas quando comparadas com as de silício compacto, mas os custos de manufactura são também mais baixos, pelo que se pode atingir um preço mais reduzido por watt. Outra vantagem da reduzida massa é o menor suporte é necessário quando se colocam os painéis nos telhados e permite arrumá-los e dispô-los em materiais flexíveis, como os texteis.

A terceira geração fotovoltáica é muito diferente das duas anteriores, definida por utilizar semicondutores quer dependam da junção p-n para separar partículas carregadas por fotogestão. Estes novos dispositivos incluem células fotoelectroquímicas e células de nanocristais.

Painel solar.

O efeito fotovoltaico foi descoberto pela primeira vez em 1839 por Edmond Becquerel. Entretanto, só após 1883 que as primeiras células fotoelétricas foram construídas, por Charles Fritts, que cobriu o selênio semicondutor com uma camada extremamente fina de ouro de forma a formar junções.

Ao conjunto de células fotoeléctricas chama-se Placa Fotovoltaica cujo uso hoje é bastante comum em lugares afastados da rede elétrica convencional. Existem placas de várias potências e tensões diferentes para os mais diversos usos. Em residências rurais algumas empresas concessionárias de distribuição usam placas de 75 W de pico e 12 V para guardar energia em baterias de 100 Ah. Este sistema fotovoltaico gera energia suficiente para iluminar uma residência com 3 lâmpadas de 9W e uma tomada para rádio ou TV de 6".

O termo "célula fotoelétrica" também é usado para componentes eletrônicos capazes de medir a intensidade luminosa, traduzindo-a em uma corrente elétrica proporcional. Incluem-se nesta categoria os fotodiodos, fototransistores, LDRs (resistores dependentes de luz, à base de sulfeto de cádmio), fotocélulas de selênio e outros. Uma aplicação típica destes sensores de luz é em fotômetros, usados para medir a iluminação de uma cena a ser fotografada.

Principais tipos de células fotoelétricas

Abaixo seguem as principais tecnolgias de fabricação de células fotoelétricas utilizadas atualemente.

É a tecnologia mais empregada no mercado atualmente, com uma participação de 95% do mercado de células fotoelétricas. Atualmente apresenta um rendimento de 15 a 21% em suas células; painéis solares feitos de células de silício cristalino tem rendimento de 13 a 17%.

Participação de cerca de 3,7% do mercado de células fotoelétricas, tem rendimento de cerca de 7%.

Nome comercial para células de filme fino fabricadas com Cu(In,Ga)Se2. Participação de 0,2% do mercado de células fotoelétricas e rendimento de 13%. Atualmente sofre problemas com o abastecimento de índio para sua produção, visto que 75% de todo o consumo do material no mundo se dá na fabricação de monitores de tela plana, como LCDs e monitores de plasma.

Atualmente é a tecnologia mais eficinte empregada em células solares, com rendimento de 28%. Porém, seu custo de fabricação é extremamente alto, tornando-se proibitivo para produção comercial, sendo usado apenas em painéis solares de satélites artificiais.

Participação de 1,1% do mercado de células fotoelétricas, é uma tecnologia que emprega filmes finos de telureto de cádmio. Apresenta pouco apelo comercial devida à alta toxidade do cádmio.

Tabela custo da força

20 years, 4% 2400 kWh 2200 kWh 2000 kWh 1800 kWh 1600 kWh 1400 kWh 1200 kWh 1000 kWh 800 kWh
200 € / kWp 0,8 0,9 1,0 1,1 1,3 1,4 1,7 2,0 2,5
600 € / kWp 2,5 2,7 3,0 3,3 3,8 4,3 5,0 6,0 7,5
1000 € / kWp 4,2 4,5 5,0 5,6 6,3 7,1 8,3 10,0 12,5
1400 € / kWp 5,8 6,4 7,0 7,8 8,8 10,0 11,7 14,0 17,5
1800 € / kWp 7,5 8,2 9,0 10,0 11,3 12,9 15,0 18,0 22,5
2200 € / kWp 9,2 10,0 11,0 12,2 13,8 15,7 18,3 22,0 27,5
2600 € / kWp 10,8 11,8 13,0 14,4 16,3 18,6 21,7 26,0 32,5
3000 € / kWp 12,5 13,6 15,0 16,7 18,8 21,4 25,0 30,0 37,5
3400 € / kWp 14,2 15,5 17,0 18,9 21,3 24,3 28,3 34,0 42,5
3800 € / kWp 15,8 17,3 19,0 21,1 23,8 27,1 31,7 38,0 47,5
4200 € / kWp 17,5 19,1 21,0 23,3 26,3 30,0 35,0 42,0 52,5
4600 € / kWp 19,2 20,9 23,0 25,6 28,8 32,9 38,3 46,0 57,5
5000 € / kWp 20,8 22,7 25,0 27,8 31,3 35,7 41,7 50,0 62,5

Ver também

ca:Energia solar fotovoltaica da:Solcelle de:Fotovoltaik en:Photovoltaics el:Φωτοβολταϊκά es:Energía solar fotovoltaica fr:énergie solaire photovoltaïque he:תא פוטו-וולטאי ja:太陽電池 pl:Fotowoltaika fi:Aurinkokenno sv:Solcell ko:태양 전지

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