Entendendo o efeito fotovoltaico

Em um dos links postados anteriormente, há a explicação do princípio básico de nosso projeto: o efeito fotovoltaico. Como esse é um assunto que não é totalmente compreendido pela população (alguns até desconhecem sua existência), vamos tentar deixar bem claro neste blog do que se trata o efeito fotovoltaico.

"Células fotovoltaicas são fabricadas com material semicondutor, ou seja,
material com características intermédias entre um condutor e um isolante.

O silício apresenta-se normalmente como areia. Através de métodos adequados
obtém-se o silício em forma pura. O cristal de silício puro não possui elétrons livres e,
portanto é mal condutor elétrico. Para alterar isto acrescentam-se porcentagens de
outros elementos. Este processo denomina-se dopagem. A dopagem do silício com o
fósforo obtém-se um material com elétrons livres ou materiais com portadores de carga
negativa (silício tipo N).

Realizando o mesmo processo, mas agora acrescentado Boro ao invés de
Fósforo, obtém-se um material com características inversas, ou seja, falta de elétrons
ou material com cargas positivas livres (silício tipo P).

Cada célula solar compõe-se de camada fina de material tipo N e outra com
maior espessura de material tipo P.

 Separadamente, ambas as capas são eletricamente neutras. Mas ao serem
unidas, na região P-N, forma-se um campo elétrico devido aos elétrons livres do silício
tipo N que ocupam os vazios da estrutura do silício tipo P. Ao incidir luz sobre a célula
fotovoltaica, os fótons chocam-se com outros elétrons da estrutura do silício
fornecendo-lhes energia e transformando-os em condutores. Devido ao campo elétrico
gerado pela junção P-N, os elétrons são orientados e fluem da camada “P” para a
camada “N”.

Por meio de um condutor externo, ligando a camada negativa à positiva, gerase
um fluxo de elétrons (corrente elétrica). Enquanto a luz incidir na célula, manter-seá
este fluxo.

A intensidade da corrente elétrica gerada variará na mesma proporção
conforme a intensidade da luz incidente.

Uma célula fotovoltaica não armazena energia elétrica. Apenas mantém um
fluxo de elétrons estabelecidos num circuito elétrico enquanto houver incidência de luz
sobre ela. Este fenômeno é denominado “Efeito fotovoltaico”

 ”