Fotovoltaica: Como funciona

A conversão direta da luz solar em energia eléctrica através de células solares é designada por fotovoltaica. A conversão é baseada no efeito fotoelétrico, que descreve a libertação de cargas positivas e negativas dentro de um corpo sólido através de feixes de luz.

A maior parte das células solares produzidas a nível mundial é constituída pelo semicondutor silício. Duas camadas de silício com cargas diferentes são o elemento essencial de uma célula solar. Entre as duas camadas é criada uma camada limite. As cargas libertadas podem atravessar a camada limite através dos raios solares. A energia eléctrica criada pode ser utilizada através de pinos, ligados na parte da frente e de trás da célula solar. Na parte de trás da célula solar encontra-se normalmente uma superfície de contacto completa. Uma grelha fina encontra-se normalmente na parte da frente para conduzir a luz diretamente para a superfície.

Em geral, as células solares têm 10 x 10 cm, mas nos últimos tempos as dimensões de 15 x 15 cm são cada vez mais atractivas. A superfície da célula é coberta com uma camada antirreflexo transparente para proteger a célula solar e reduzir a reflexão.

A tensão fornecida pela célula solar depende do semicondutor, por exemplo, o silício produz 0,5 V. Enquanto a tensão depende apenas ligeiramente da irradiação solar, a corrente aumenta com uma maior luminosidade. O desempenho de uma célula solar depende da temperatura. Temperaturas mais elevadas da célula conduzem a um desempenho inferior e, por conseguinte, a um coeficiente de eficiência mais baixo. O coeficiente de eficiência indica a quantidade de luz solar que pode ser convertida em energia eléctrica utilizável.