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Escola Secundária da Ramada. Painéis Fotovoltaicos. Trabalho elaborado por: Mariana Cordeiro nº17 Miriam Fernandes nº18 Tânia Pereira nº24 Vanessa Ferraz nº26 10ºB. O que iremos explicar neste trabalho?. O que são painéis fotovoltaicos? O que é uma célula fotovoltaica?
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Escola Secundária da Ramada Painéis Fotovoltaicos • Trabalho elaborado por: • Mariana Cordeiro nº17 • Miriam Fernandes nº18 • Tânia Pereira nº24 • Vanessa Ferraz nº26 10ºB
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.
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.
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.
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.
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)
Funcionamento da Célula Fotovoltaica de Silício: Célula Fotovoltaica (peça do tipo n) Luz Solar Pares electrões-lacunas Dispositivos Eléctricos Corrente Eléctrica
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.
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;
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.
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;
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.
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.
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.
