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Célula solar: mudanças entre as edições

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[[image:solar_cell.png|thumb|250x|right|Uma '''célula solar''', feita de silício poly-cristalino]]
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[[image:Solar panel.png|thumb|250x|right|'''Célula solar''']]
'''Células fotoeléctricas''' ou '''fotovoltaicas''' são dispositivos capazes de transformar a [[Luz|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 [[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 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  [[Célula Solar tipo CIGS|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.
 
[[Image:Solar Panels.jpg|thumb|left|250px|[[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 [[fotodiodo|fotodiodos]], [[fototransistor|fototransistores]], [[LDR|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 [[fotômetro|fotômetros]], usados para medir a iluminação de uma cena a ser [[fotografia|fotografada]].
 
== Principais tipos de células fotoelétricas ==
Abaixo seguem as principais tecnolgias de fabricação de células fotoelétricas utilizadas atualemente.
 
*[[Silício Cristalino]] (s-Si)
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; [[painel solar|painéis solares]] feitos de células de silício cristalino tem rendimento de 13 a 17%.
 
*[[Silício Amorfo]] (a-Si)
Participação de cerca de 3,7% do mercado de células fotoelétricas, tem rendimento de cerca de 7%.
 
*[[Célula Solar tipo CIGS|CIGS]]
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)
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)
Participação de 1,1% do mercado de células fotoelétricas, é uma tecnologia que emprega [[filme fino|filmes finos]] de telureto de cádmio. Apresenta pouco apelo comercial devida à alta toxidade do cádmio.
 
== Tabela custo da força ==
{| {{prettytable}}
|-
! bgcolor="#FFFFFF" | 20 years, 4%|| 2400 <small>kWh</small> || 2200 <small>kWh</small> || 2000 <small>kWh</small> || 1800 <small>kWh</small>|| 1600 <small>kWh</small>|| 1400 <small>kWh</small>|| 1200 <small>kWh</small>|| 1000 <small>kWh</small>|| 800 <small>kWh</small>
|-
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|}
 
== {{Veja também}}==
 
* [[Calor|Energia térmica]]
* [[Energia elétrica]]
* [[Energia solar]]
 
[[Categoria:Energia solar]]
 
[[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]]

Edição das 19h46min de 16 de junho de 2007

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