Como Funciona o sistema fotovoltaico ? Não podemos falar de geração fotovoltaica sem mencionar a principal fonte de energia de nosso planeta, o Sol. A luz do sol é energia, bastando tocar em uma superfície metálica exposta ao sol para constatar o fato da energia liberada em forma de calor. A energia solar pode ser refletida, transmitida e absorvida. A parte absorvida pode ser transformada em calor (fototérmica) ou em energia elétrica (fotovoltaica). A luz solar é composta de todas as cores e outras radiações com diferentes frequências. Cada onda eletromagnética visível ou invisível ao olho humano possui um nível de energia diferente. A parte visível é apenas uma pequena parte da vasta gama de ondas do espectro irradiado. A energia entregue na terra em 1 ano é 10 mil vezes superior à energia consumida na terra no mesmo período. A luz solar atinge a superfície fornecendo energia que varia de intensidade de uma região para outra, dependendo da latitude, condições climáticas, estações do ano, etc. Em 1887, Heinrich Hertz (Foi um físico alemão, de origem judaica, que nasceu em Hamburgo no dia 22 de Fevereiro de 1857), descobriu que quando incidia luz em qualquer superfície metálica, a mesma se eletrizava positivamente, ou seja, a superfície metálica perdia elétrons com a incidência de luz. O efeito fotovoltaico acontece quando uma superfície metálica recebe luz de determinada frequência e reage liberando elétrons desta superfície.
O Hertz constatou que mesmo aumentando a intensidade da luz os elétrons liberados tinham a mesma energia. O físico Philip Lenard (Philipp Eduard Anton von Lenard foi um físico alemão nascido na Hungria.), dando continuidade aos estudos de Hertz, descobriu que aumentando a Intensidade da luz não aumentava a energia dos elétrons liberados, mas por outro lado aumentava a quantidade de elétrons liberados com a mesma energia. O que aumentava a energia de cada elétron liberado era o aumento da frequência da luz incidida, ou seja, quanto maior a frequência da luz, maior a energia do elétron liberado. As cores que apresentam maior frequência são : Azul, Anil e Violeta. Em 1905, Albert Einstein (Foi um físico alemão, de origem judaica, nascido em 1879), conseguiu elucidar esta teoria, onde a luz era apresentada apenas como onda eletromagnética e conseguiu provar a característica corpuscular da luz, ou seja, que a luz também possui características de partículas individuais, onde mais tarde chamaram de fótons. Einstein conseguiu mensurar a energia de cada fóton incidido na placa de metal a uma determinada frequência, resultando na fórmula E = h.f (E – Energia de cada fóton incidente / h – Constante de Planck / f – Frequência da luz incidente.) Quando o fóton proveniente da luz colide com a superfície metálica, sua energia é transferida para o elétron e o mesmo é deslocado da superfície do metal. Se a energia do fóton incidente for menor, o mesmo é refletido, mas se a energia do fóton for maior o elétron é liberado. Lembrando que quanto maior a frequência do fóton incidente, maior a energia do elétron liberado e que, aumentando a intensidade da fonte de luz, aumenta-se também, o número de elétrons liberados. Para o elétron sair da superfície do metal, o mesmo deve estar bem polido e sem impurezas, para que os elétrons não colidam nas irregularidades e/ou impurezas, pois o efeito fotoelétrico é superficial. O semicondutor mais utilizado mundialmente nesta aplicação é o Silício e é encontrado em abundância em nosso planeta. Uma característica interessante do semicondutor é aumentar a condutividade com o aumento da temperatura. O silício é dopado de forma a facilitar o desprendimento do elétron com uma baixa energia de luz incidente e foi fabricado com estas características onde cada unidade foi chamada de célula fotovoltaica. Cada célula fornece em média 0,5volts DC. Já existem células que fornecem maiores tensões.
Combinando as células formam-se os painéis e, dependendo da quantidade de células, podemos ter tensões variadas, de acordo com a necessidade . Combinando os painéis podemos fornecer energia para casas, empresas, cidades etc.
Utilizamos as células fotovoltaicas nos satélites:
Em usinas fotovoltaicas que fornecem energia para cidades:
Em empresas e residências que optaram gerar sua própria energia :
A solução fotovoltaica revolucionou o mundo e hoje está acessível para as mais diversas aplicações e se popularizando cada vez mais. Realize uma simulação em nosso site e anote o valor KWp de seu sistema. Desta forma em nossa loja virtual poderá verificar o valor do investimento do respectivo kit fotovoltaico. Caso não queira simular e apenas receber um orçamento, nos envie uma foto de sua conta de energia. Simulador Solicite um Orçamento
