Como as células solares funcionam?

[joao]

Ola a todos!

Gostaria de saber se alguém sabe me explicar como a plaquinha fotovoltaica funciona.
Sei que os fotons geram eletrons que gera energia ou é alguma coisa parecida. Mas eu gostaria de saber como ela é montada...
Saberiam me dizer por exemplo se é possível fazer um projetinho caseiro para uma feira de ciências por exemplo?

Muito Obrigado,
Joao

[Sergio38br]

Hummm.. qtos 2n3055 se tem, abre a caneca e expõe o silicio a luz do sol e veja qual a tensão produzida entre os terminais.Ai é só soltar a imaginação...

[ ]'s
Sergio

[andre_luis]

joão,

As células fotovoltaicas funcionam como uma micro antena "espinha-de-peixe", tendo a distancia entre os filamentos de aproximadamente 1/2 comprimento de onda da frequencia predominante da irradiação solar.

O detalhe, é que em cada junção dos flamentos é implementado um diodo, que retifica o sinal recebido.

Como o sinal recebido é literalmente um ruído branco, o resultado dessa retificação é uma tensão DC.

+++

[albertorcneto]

joão,

As células fotovoltaicas funcionam como uma micro antena "espinha-de-peixe", tendo a distancia entre os filamentos de aproximadamente 1/2 comprimento de onda da frequencia predominante da irradiação solar.

O detalhe, é que em cada junção dos flamentos é implementado um diodo, que retifica o sinal recebido.

Como o sinal recebido é literalmente um ruído branco, o resultado dessa retificação é uma tensão DC.

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Nao eh isso nao, andre. Uma celula solar eh um diodo com a juncao "exposta". O potencial da juncao eh que determina quais os comprimentos de onda que serao absorvidos. Nao existe diodo capaz de retificar uma onda com frequencia tao rapida (428 THz). Existem projetos mais ou menos na area que voce esta sugerindo, mas a dificuldade esta justamente ai.

Da uma olhada aqui que voce vai entender melhor.

http://en.wikipedia.org/wiki/Solar_cell

Se precisar de mais ajuda pra entender, tamos na area. Afinal de contas, eh a minha area.

Infelizmente nao tem como fabricar uma celula solar em casa porque uma das etapas do processo (a mais importante) eh dopar a wafer com boro ou phosphoro. Celulas solares sao fabricadas em salas limpas, algo que no Brasil eu desconheco que exista.

[enigmabox]

Infelizmente nao tem como fabricar uma celula solar em casa porque uma das etapas do processo (a mais importante) eh dopar a wafer com boro ou phosphoro. Celulas solares sao fabricadas em salas limpas, algo que no Brasil eu desconheco que exista.

Lembro que na revista Saber de eletronica da decada de 80, publicavam e vendiam uma celula solar. Até hoje, não vejo facilidade e nem compra em quantidade no Brasil, com preço baixo.
Será que há alguma celula para venda, utilizando o conceito Peltier ou similar, para gerar energia atraves do calor? Assim aproveitariamos melhor a radiação infra-vermelha do Sol para gerar energia.
Quer dizer, nem precisaria do Sol para gerar calor, um reator atomico já poderia gerar calor suficiente.
Outro tipo de geração de energia atraves do Sol, é concentrar a luz atraves de espelhos motorizados, concentrando a luz em um reservatorio de agua para gerar vapor e depois usar este vapor para movimentar um motor. Vi isto em uma reportagem sobre geração de energia nos EUA, que usam este principio para geração de energia limpa.

[albertorcneto]

[quote="enigmabox"]
Lembro que na revista Saber de eletronica da decada de 80, publicavam e vendiam uma celula solar. Até hoje, não vejo facilidade e nem compra em quantidade no Brasil, com preço baixo.
Será que há alguma celula para venda, utilizando o conceito Peltier ou similar, para gerar energia atraves do calor? Assim aproveitariamos melhor a radiação infra-vermelha do Sol para gerar energia.
Quer dizer, nem precisaria do Sol para gerar calor, um reator atomico já poderia gerar calor suficiente.
Outro tipo de geração de energia atraves do Sol, é concentrar a luz atraves de espelhos motorizados, concentrando a luz em um reservatorio de agua para gerar vapor e depois usar este vapor para movimentar um motor. Vi isto em uma reportagem sobre geração de energia nos EUA, que usam este principio para geração de energia limpa.



[/quote]

A ideia usando Peltier nao vale a pena porque a eficiencia eh muito baixa. A ideia usando concentrador solar eh ainda mais eficiente do que usando celulas solares convencionais. Existe um grande projeto nesse sentido aqui na Europa. Chama Desertec e vai ser montado no norte da Africa, para gerar energia para a Europa. So que ai esbarra-se em um conceito nao muito facil de entender: termodinamica.

[enigmabox]

A ideia usando Peltier nao vale a pena porque a eficiencia eh muito baixa. A ideia usando concentrador solar eh ainda mais eficiente do que usando celulas solares convencionais. Existe um grande projeto nesse sentido aqui na Europa. Chama Desertec e vai ser montado no norte da Africa, para gerar energia para a Europa. So que ai esbarra-se em um conceito nao muito facil de entender: termodinamica.

Acho que não é só a questão termodinamica, o problema que acho pior é a perda de energia nesta distancia, ou no processo de conversão para levar a energia para a Europa.
Há varios paises da Europa, como a Italia que conheço bem, que não produz energia, depende de outros paises, como a Russia para fornecimento de gas , carvão e petroleo.
Outros paises utilizam energia eolica, mas para abastecer poucas cidades. A desvantagem do uso destes geradores é a alta manutenção e instabilidade das correntes de ar.
O jeito é ainda "queimar um carvão" ou melhorar o aproveitamento da energia nuclear para geração de energia. [/code]

[xultz]

O comprimento de onda é determinado pela largura da banda de condução do átomo semicondutor usado. Pelo que pude entender, uma célula solar responde a uma determina cor e só converte essa cor em energia, o que me parece ser a fonte do baixo rendimento das células solares.
Na junção, os elétrons da banda de valência do semicondutor são promovidos à banda de condução, e aparece uma ddp no átomo por ter perdido o elétron. Como do outro lado tem átomos com lacunas (por ser uma junção PN), ele vai correr para lá para voltar à camada de condução, formando uma corrente elétrica de um elétron. Multiplique isso por zetalhões de elétrons e você tem alguns microampéres.

[andre_luis]

...Nao eh isso nao, andre. Uma celula solar eh um diodo com a juncao "exposta". O potencial da juncao eh que determina quais os comprimentos de onda que serao absorvidos. Nao existe diodo capaz de retificar uma onda com frequencia tao rapida (428 THz). Existem projetos mais ou menos na area que voce esta sugerindo, mas a dificuldade esta justamente ai...

Tem razão,

Realmente ouvi falar nisso há seculos atrás, mas não sabia que estava apenas na faze de pesquisa.

Uma explicação um pouco mais detalhada, pode ser encontrada no 2o paragrafo da página 7 desse artigo :

http://www.optics.rochester.edu/workgro ... waj09a.pdf

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