Paineís fotovoltaicos

Funcionamento de um painel fotovoltaico



Funcionamento de um painel fotovoltaico


Uma célula fotovoltaica é feita de um material semicondutor (material que apenas permite o fluxo de electrões numa direcção). Normalmente o semicondutor utilizado é o silício submetido a um tratamento especial. Escolhe-se o silício porque este é relativamente barato, seguro e liberta naturalmente electrões (energia eléctrica) quando atingido por um fotão (fonte de luz).

Uma célula fotovoltaica produz apenas cerca de 1.5W. Um painel fotovoltaico (FV) são várias células agrupadas e pode gerar entre 3 a 175W. Para se conseguirem maiores potências ligam-se painéis FV em série e a potência conseguida depende directamente da área instalada.

Na maioria dos casos, um painel FV é constituído por uma camada transparente exterior que serve de protecção, 2 camadas internas de células de silício, cuja superior é coberta por uma grelha metálica que recolhe os electrões, e por um polímero rijo que serve de base a toda a estrutura. Os painéis podem ainda ter uma moldura, que contribui para a sua durabilidade.

O funcionamento da generalidade dos painéis FV é idêntico:

A camada superior de silício leva um tratamento especial de forma a ter carga eléctrica negativa (silício tipo n) e a inferior é tratada de modo a ter carga eléctrica positiva (silício tipo p). Devido a estes tratamentos a camada superior fica muito rica em electrões e a inferior pobre. Estas duas camadas são separadas por uma junção electricamente carregada que deixa apenas que os electrões transitem da camada inferior para a superior.

Quando a luz ilumina o painel FV, parte dos fotões são absorvidos pelas camadas de silício, causando a libertação de alguns electrões. Quanto maior a intensidade da luz aplicada, maior o número de electrões libertados. Uma fracção dos electrões libertos atinge a superfície do painel onde o circuito eléctrico externo os recolhe e conduz à carga anexa (lâmpada, bateria, sistema de bombagem, etc.). Um outro cabo, que parte da carga e a liga à parte posterior do painel, traz de volta os electrões para que estes se fixem na camada inferior de silício e fiquem à espera do próximo fotão.