Painéis Fotovoltaicos

1. Escola Secundária da Ramada Painéis Fotovoltaicos • Trabalho elaborado por: • Mariana Cordeiro nº17 • Miriam Fernandes nº18 • Tânia Pereira nº24 • Vanessa Ferraz nº26 10ºB

2. O que iremos explicar neste trabalho? • O que são painéis fotovoltaicos? • O que é uma célula fotovoltaica? • Como funcionam os painéis fotovoltaicos? • Quais as aplicações dos painéis fotovoltaicos? • Quais as vantagens e desvantagens da utilização dos painéis fotovoltaicos? • Curiosidade: a energia fotovoltaica em Portugal.

3. O que são painéis fotovoltaicos? • Os painéis fotovoltaicos são dispositivos que convertem a energia solar em energia eléctrica ou térmica. • Um painel fotovoltaico é um bloco único constituído por células associadas, electricamente, entre si – células solares ou fotovoltaicas.

4. O que é uma célula fotovoltaica? • As células fotovoltaicas são dispositivos que têm a capacidade de absorver a energia luminosa proveniente do Sol ou de outra fonte , de modo a convertê-la em energia eléctrica. • Existem diversos tipos de células fotovoltaicas: • Célula de silicone cristalino; • Célula Mono-Cristalina; • Célula Poli-Cristalina; • Célula de Silicone Amorfo.

5. Como funcionam os painéis fotovoltaicos? • Como foi anteriormente referido, os painéis fotovoltaicos são constituídos por células fotovoltaicas e convertem a luz solar em energia eléctrica. Este processo tem o nome de Efeito Fotovoltaico. • O painel fotovoltaico é o elemento fundamental dos geradores fotovoltaicos. Estes pertencem a uma tecnologia de sistemas fotovoltaicos (identificados por PV). • Existem duas tecnologias de módulos fotovoltaicos (conjuntos de células fotovoltaicas, que formam um painel fotovoltaico): silício cristalino e silício amorfo.

6. Semicondutor de Silício: • Na peça do tipo n são introduzidas impurezas de fósforo, enquanto que na peça do tipo p se introduzem impurezas de boro. Átomos de Fósforo (dadores de electrões) Silício Excesso de electrões Silício Deficiência de electrões Átomos de Boro (receptores de electrões)

7. Funcionamento da Célula Fotovoltaica de Silício: Célula Fotovoltaica (peça do tipo n) Luz Solar Pares electrões-lacunas Dispositivos Eléctricos Corrente Eléctrica

8. Quais as aplicações dos painéis fotovoltaicos? • Espaçonaves; • Alimentação eléctrica de casas; • Cabines telefónicas; • Electrificação rural ; • Candeeiros de iluminação pública; • Carros solares; • Calculadoras electrónicas; • Sinalização fluvial, marítima, rodoviária e ferroviária; • Diversas aplicações profissionais; • Outras aplicações de baixa potência e sistemas ligados à rede.

9. Quais as vantagens e desvantagens da utilização dos painéis fotovoltaicos? • Vantagens: • Não produzem lixo; • Não poluem o ambiente; • Utilizam uma fonte de energia renovável (o Sol); • Requerem pouca manutenção e têm um tempo útil de vida elevado (20 anos ou mais); • Produzem até 1000 Watts por metro quadrado, tendo grande potencial energético;

10. Têm diversas aplicações; • O seu custo continua a decrescer, pois têm evoluído bastante desde as suas primeiras aplicações na década de 50; • Comparativamente a uma central térmica convencional, emitem menos 20% de dióxido de carbono para a atmosfera; • Permitem armazenar a electricidade gerada em baterias; • Contribuem para a redução da dependência de outras fontes de energia, nomeadamente dos combustíveis fósseis.

11. Desvantagens: • Possuem elevados custos de instalação, o que torna esta opção pouco eficiente e rentável; • Possuem ainda elevados custos de transporte, especialmente dispendiosos em áreas montanhosas e de difícil acesso; • Visto que se encontram em fase de desenvolvimento, não são competitivos relativamente a outras fontes de energia convencionais; • O seu balanço energético é mau, sendo a energia necessária para o fabrico de um sistema fotovoltaico superior à energia que o sistema é capaz de produzir em toda a sua vida;

12. Na construção de células fotovoltaicas utilizam-se diversos materiais perigosos para o ambiente e saúde, ocorrendo a emissão de poluentes atmosféricos, nomeadamente gases de estufa; • Alguns tipos de células fotovoltaicas utilizam matérias primas raras, o que, em caso do fabrico em grande escala, pode contribuir para a escassez de recursos naturais; • A construção de grandes parques fotovoltaicos exige a ocupação de extensas áreas de solo, prejudicando os ecossistemas e a paisagem.

13. Curiosidade: a energia fotovoltaica em Portugal • Portugal é, depois da Grécia e da Espanha, o país com maior capacidade de aproveitar a energia solar. No entanto, este aproveitamento não se tem verificado; • A falta de incentivos, associada à carência de regulamentos específicos e de normas de qualidade aplicadas aos instaladores e aos equipamentos, tem dificultado o desenvolvimento das aplicações fotovoltaicas no nosso país; • No nosso país, os painéis fotovoltaicos são utilizados, essencialmente, para sinalização marítima (bóias e faróis), fornecimento de electricidade em edifícios, torres de vigia florestal, electrificação de zonas rurais e parquímetros em Lisboa.

14. Fontes Utilizadas • http://www.4eolic.com/fontes_r_pf.htm • http://pt.wikipedia.org/wiki/Painel_solar • http://pt.wikipedia.org/wiki/C%C3%A9lula_solar • http://power.inescn.pt/claudio/PV.html • http://www.naturlink.pt/canais/Artigo.asp?iArtigo=6556&iCanal=29&iSubCanal=3813&iLingua=1 • Rodrigues, M.M.R.D. ; Dias, F.M.L. (2006). Física na Nossa Vida – Manual 10º ano. Porto: Porto Editora.