Quimica e a energia solar fotovoltaica

Toda célula solar apresenta um aspecto escuro

A energia solar é a energia proveniente do sol. Todos os dias a superfície terrestre recebe uma grande quantidade de energia solar na forma de luz e calor. Sendo assim, temos uma fonte inesgotável de energia à nossa disposição.

Temos acompanhado nos últimos anos uma grande dificuldade na geração de energia, como a elétrica e os combustíveis, em virtude de fatores relacionados com a infraestrutura e o clima. Um exemplo disso é a redução do volume chuvoso vivido por algumas regiões do Brasil, o que diminui o volume de água necessário para que a usina hidrelétrica consiga produzir energia elétrica.

Nesse contexto, muitos cientistas e empreendedores viram na energia solar uma solução para o problema energético. Assim, algumas formas de aproveitamento da energia solar para a produção de energia foram e estão sendo desenvolvidas.

De uma forma geral, a energia solar pode ser aproveitada para a produção das seguintes formas de energia:

• Elétrica (a energia solar pode ser transformada em energia elétrica);
• Biomassa (a energia solar pode ser utilizada para o desenvolvimento de plantas que são matéria-prima de combustíveis, como é o caso do etanol);
• Térmica (a energia solar pode promover o aquecimento da água em residências, hotéis etc.).

A quantidade de energia solar que chega à Terra é colossal. O grande entrave, no entanto, é a forma de captar essa energia. Como ela chega de forma dispersa, são necessários grandes equipamentos para obtê-la de forma eficiente.

Um exemplo de captação da energia solar, por meio da sua transformação em energia elétrica, são as chamadas células fotovoltaicas ou células solares. Trata-se de dispositivos que apresentam o silício dopado (misturado a fósforo ou boro, por exemplo) como material base e uma camada escura fundamental para evitar a reflexão da luz e promover uma maior absorção de energia.

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Que processo químico acontece nas placas solares para gerar energia?

O principal componente das placas solares são células de silício. A geração de energia acontece quando os fótons da radiação solar entram em contato com os átomos de silício, provocando a emissão de elétrons, que são as partículas que formam uma corrente elétrica.

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A energia produzida dessa forma é chamada de fotovoltaica, que é de onde vem o nome técnico das placas solares: placas fotovoltaicas.

Quando a célula solar recebe luz, ela a absorve, e os elétrons dos seus componentes excitam-se e passam a se movimentar, gerando, assim, uma corrente de elétrons, que nada mais é do que energia elétrica. É importante que a célula solar esteja conectada a baterias que armazenem a energia produzida.

Vantagens da Energia Solar

• Incidência de energia solar o ano todo, de acordo com o local;
• Baixo custo de manutenção das células solares;
• É uma fonte de energia 100% limpa;
• A energia elétrica produzida pode ser armazenada;
• Não é necessário o uso de linhas de transmissão. Assim, não há perda de energia durante o trajeto, por exemplo;
• As células são muito resistentes.

Desvantagens da Energia Solar

• A quantidade de energia produzida pode variar de acordo com as condições climáticas;
• Durante a noite, a produção é zero;
• Países de inverno longo apresentam uma menor incidência de energia solar;
• O armazenamento da energia produzida ainda é ineficiente;
• O custo dos painéis solares ainda é muito elevado;
• O rendimento de um painel solar, no que se refere à produção de energia elétrica, gira em torno de 16% a 28%;
• Alto custo de investimento inicial.

FONTE https://www.manualdaquimica.com/quimica-ambiental/energia-solar.htm