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Painéis fotovoltaicos de energia solar

Energia Solar Fotovoltaica

Energia Solar Fotovoltaica

A energia solar fotovoltaica transforma a radiação solar em eletricidade. Às vezes é chamado de energia fotovoltaica ou energia fotoelétrica.

Essa transformação é realizada em painéis solares. Os módulos solares são compostos de fotocélulas com materiais semicondutores. Os materiais mais comuns são compostos de silício.

As principais vantagens são:

  • Não gera poluição ou emissão de gases de efeito estufa. Não contribui para as mudanças climáticas.
  • Não requer combustível. Somente a radiação do sol.
  • Seu dimensionamento é escalável. É fácil adicionar ou remover módulos de acordo com a demanda de energia.

A produção de energia pode ser em larga escala para consumo geral ou em pequena escala. Quando em pequena escala, geralmente é para casas pequenas, cabanas nas montanhas ou locais isolados.

Qual é a situação atual da energia fotoelétrica?

A energia fotovoltaica é a terceira maior fonte de energia renovável em termos de capacidade global. A energia hidráulica e eólica ocupa a segunda posição.

Como a radiação solar é transformada em eletricidade?

Painéis fotovoltaicos são usados ​​para transformar a radiação solar em eletricidade. Um tipo de painel solar. Os painéis são constituídos por células fotovoltaicas. As células são feitas de um material com elétrons sensíveis à radiação solar. Quando a radiação solar colide nele, um elétron salta gerando uma corrente elétrica.

As instalações fotovoltaicas podem ser montadas no chão, no telhado, na parede ou flutuando. O suporte pode ser fixado ou usar um rastreador solar para estar sempre orientado ao sol.

Silício, o material que converte radiação solar em eletricidade

O silício é o material a partir do qual a maioria das células fotovoltaicas é feita.

A fabricação de células fotovoltaicas é um processo caro, economicamente e com o tempo.

O silício é um material muito abundante na Terra. No entanto, o processamento de silício é trabalhoso e complicado.

Os lingotes de silicone são feitos usando processos muito complicados. As bolachas (células fotovoltaicas) são então cortadas desses lingotes.

Outros materiais de alto desempenho estão sendo preparados no momento.

Qual é a sua eficiência energética?

Os módulos fotovoltaicos podem produzir eletricidade a partir de uma faixa específica de frequências de luz. Em geral, no entanto, não pode cobrir toda a faixa solar. Especificamente, luz ultravioleta, infravermelha e baixa ou difusa não se convertem.

Energia Solar FotovoltaicaSe os painéis solares fossem iluminados com luz monocromática, poderiam ser obtidas eficiências muito mais altas.

Portanto, outro conceito de design é dividir a luz em diferentes comprimentos de onda. Depois de separados, direcione-os para diferentes células sintonizadas nesses intervalos. Isso foi projetado para aumentar a eficiência em 50%.

Atualmente, a melhor taxa de conversão da luz solar em energia fotovoltaica é de cerca de 21,5%.

Quais são os usos e aplicações da energia solar fotovoltaica?

A principal aplicação é a produção de eletricidade a partir de radiação solar.

Os sistemas fotovoltaicos variam de pequenos sistemas a grandes usinas de energia.

Os pequenos são geralmente montados no telhado ou integrados a prédios com capacidades de algumas a várias dezenas de quilowatts. Grandes usinas podem gerar centenas de megawatts.

As principais técnicas e usos dessa tecnologia são as seguintes:

  • Sistemas integrados em telhados e edifícios. Os sistemas fotovoltaicos no telhado são frequentemente adaptados aos edifícios existentes. Eles geralmente são montados na estrutura de telhado existente ou em paredes existentes.
  • Coletor solar fotovoltaico térmico híbrido Esses sistemas são sistemas que convertem a radiação solar em energia térmica e elétrica.
  • Concentrador fotovoltaico. Os hubs usam lentes e espelhos curvos para focalizar a luz do sol em pequenas células solares. Desta forma, é alcançada uma potência fotovoltaica muito maior.
  • Eletrificação rural. Este tipo de aplicação solar é usado em aldeias rurais, onde as linhas de energia estão longe da população.
  • Usinas de energia. Essas usinas são fazendas solares para obter uma alta produção de energia elétrica.
  • Solar flutuante. Os sistemas de energia solar flutuante são instalados onde há pouca área disponível. Os painéis solares, neste caso, estão flutuando em uma superfície aquática, como em um pântano, lago, etc.
  • Sistemas independentes. O exemplo mais claro desses sistemas são calculadoras solares.
  • No transporte. Usado para obter força motriz.
  • Telecomunicações e sinalização.
  • Aplicações de naves espaciais.

Instalações isoladas e conectadas à rede

Principalmente dois tipos de instalações fotovoltaicas são diferenciados:

  • Instalações fotovoltaicas de conexão à rede. A energia produzida é utilizada inteiramente para venda à rede de distribuição de energia elétrica.
  • Instalações fotovoltaicas isoladas em rede. Eles são usados ​​para auto-consumo. Pode estar em uma casa isolada, em uma estação retransmissora de telecomunicações ou em outros locais remotos. Permite obter eletricidade, bombear água para irrigação, etc.

Energia Solar Fotovoltaica

Sistemas isolados

Nos sistemas não conectados à rede, existem inúmeras aplicações. Por exemplo,

  • Em pequenos dispositivos como calculadoras.
  • Iluminação pública.
  • Motores elétricos.
  • Automóveis e aviões.

Sistemas conectados à rede

Nas instalações fotovoltaicas conectadas à rede, existem usinas de energia solar fotovoltaica. Também é chamado de parque solar.

Um parque solar é uma grande usina de geração de energia. Ele é projetado para a venda de sua produção à rede elétrica. Também é conhecida como fazenda solar, especialmente se estiver localizada em áreas agrícolas.

Sumário

Energia solar fotovoltaica é a eletricidade obtida através da energia solar. É considerado uma energia renovável. Não gera gases nem contribui para as mudanças climáticas.

A transformação da radiação solar em energia elétrica é realizada em painéis solares.

Existem dois tipos de instalações: isoladas e conectadas à rede. Instalações isoladas geram eletricidade para consumo próprio. As instalações conectadas à rede fornecem eletricidade à rede.

    Referências

    1. Roper, L. David. World Photovoltaic Energy
    2. Swanson, R. M. (2009). Photovoltaics Power Up
    3. «Photovoltaic Effect»  Mrsolar.com
    4. «The photovoltaic effect»  Encyclobeamia.solarbotics.net.
    5. «La fotovoltaica ya se codea en costes con la nuclear». El periódico de la energía.
    6. "Renewables 2019". IEA. Retrieved 26 January 2020.
    7. "PV report 2019" (PDF). Fraunhofer ISE.
    Autor:

    Data de publicação: 18 de dezembro de 2009
    Última revisão: 23 de maio de 2020