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CONVERSÃO DE ENERGIA ENERGIA SOLAR Engenharia Elétrica Universidade Federal de São João Del Rei Grupo: Arthur Azevedo Diego Lauriano Eduardo Quadros 1 Introdução 2 Célula fotovoltaica Uma célula fotovoltaica mantém um fluxo de elétrons estabelecidos num circuito elétrico enquanto houver incidência de luz sobre ela. Este fenômeno é denominado “Efeito fotovoltaico”; A célula fotovoltaica tem seu funcionamento semelhante ao de um díodo foto-sensível. Funcionamento esse baseado nas propriedades dos materiais semi-condutores. 3 A célula é composta por duas camadas de material semicondutor dopadas de forma diferente: Na camada N, existe um excesso de elétrons periféricos; Na camada P, existe um déficit de elétrons. 4 Esse é um semicondutor do Tipo N; Esse é um semicondutor do Tipo P. 5 Existem diversos tipos de células solares: As células monocristalinas; As células policristalinas; As células amorfas; As células CdTe, CIS, CIGS. 6 Tecnologia Rendimento Típico [%] RendimentoTeórico[%] Monocristalinas 12-16 24 Policristalinas 11-13 18,6 Amorfas 5-10 12,7 A tabela seguinte apresenta os rendimentos típicos e teóricos obtidos com cada uma destas tecnologias: Tabela de porcentagem de energia solar aproveitada: 7 Processo de geração Se uma junção PN for exposta a fótons com energia maior que o gap, ocorrerá a geração de pares elétron-lacuna; Quando isto acontece na região onde o campo elétrico é diferente de zero, as cargas serão aceleradas, gerando assim, uma corrente através da junção, este deslocamento de cargas dá origem a uma diferença de potencial (Efeito Fotovoltaico). Se as duas extremidades do "pedaço" de silício forem conectadas por um fio, haverá uma circulação de elétrons. 8 9 Os painéis solares fazem a captação da energia solar e encaminha a corrente gerada para um equipamento chamado de inversor. Esse equipamento faz a transformação dessa energia em corrente alternada. Para alimentar aparelhos de corrente alternada é necessário transformar 12, 24 ou 48 Volts, por exemplo, em corrente contínua para 110 ou 220 Volts em corrente alternada. É importante ressaltar que nesse processo de transformação da corrente e tensão, ocorre perda de parte da energia gerada. 10 11 Média Anual de Insolação diária do Brasil (horas) Fonte:www.aneel.gov.br 12 Fonte: http://www.energia-solar-caseira.com Consumo de Energia no Mundo por Fonte 13 Energia solar no mundo As usinas solares fotovoltaicas no mundo todo atingiram um recorde de 6,43 gigawatt (GW) em 2009. http://gigaom.com/cleantech/dollars-and-yuan-snapshot-of-global-green-energy-investment 14 Futuro da Energia Solar Mesmo no cenário de crescimento mais lento, estima-se que o mercado global terá 2,5 vezes o seu tamanho atual em 2014. 15 VANTAGENS Não polui durante seu uso; Manutenção mínima; Preços em queda; A energia solar é excelente em lugares remotos ou de difícil acesso. 16 DESVANTAGENS Preço; Variação na produção. 17 17 Tecnologia 18 Conclusão 19 Bibliografia: ALVARENGA, Carlos Alberto. Energia solar. Lavras: UFLA/FAEPE, 2001. ACIOLI, José de Lima. Fontes de energia. Brasília: Universidade de Brasília, 1994. COMETTA, Emilio. Energia solar. São Paulo: Hemus,1978. PALZ, Wolfgang. Energia solar e fontes alternativas. São Paulo: Hemus,1981. http://www.blue-sol.com/energia-solar http://www.brsolar.com.br http://www.portal-energia.com http://ambiente.hsw.uol.com.br/pelicula-de-celula-solar.htm http://www.solenerg.com.br http://www.cresesb.cepel.br http://www.scielo.br http://www.sunlab.com.br 20