Energia Solar Fotovoltaica – Marcos Históricos – Solenerg Energia Solar Fotovoltaica
Written by:SolenergPosted on: 23/03/2018
Na primeira metade da década de 1950, o engenheiro Daryl Chapin dos laboratórios Bell, nos Estados Unidos, buscava alternativas às baterias elétricas para alimentar redes telefônicas remotas.
Passou a dedicar especial atenção às possibilidades de o sol fornecer a energia necessária. Afinal, mais de cem anos antes, em 1839, Edmond Becquerel havia observado pela primeira vez o chamado efeito fotovoltaico, no qual a energia é obtida a partir da conversão direta da luz.
O obstáculo, no entanto, foi demolido por volta de 1953, quando dois colegas pesquisadores dos laboratórios Bell, o químico Calvin Fuller e o físico Gerald Pearson, o procuraram de posse de descobertas animadoras. Fuller "desenvolveu um processo de difusão para introduzir impurezas em cristais de silício, de modo a controlar as suas propriedades elétricas", explicam Vallêra e Brito.
A este processo, dá-se o nome de "dopagem". Pearson, por sua vez, banhou a barra de silício, que havia sido dopada por Fuller, em lítio.
Uma demonstração pública deste experimento consistiu numa transmissão de poucas palavras via rádio, utilizando-se um sistema portátil alimentado por uma célula solar. A reação da imprensa foi entusiástica. No entanto, rapidamente se percebeu o alto custo destas células solares, sendo assim suas aplicações seriam apenas competitivas somente em situações especiais, como por exemplo no setor espacial.
Inicialmente os satélites usavam pilhas químicas ou isótopos radioativos. As células solares eram consideradas uma curiosidade e foi com grande relutância que a NASA aceitou incorporá-las no seu satélite, Vanguard I. A pilha química falhou, mas o pequeno painel solar, que produzia cerca de 0,1W, manteve o transmissor de 5 mW em funcionamento. Depois desta demonstração de viabilidade, durabilidade e baixo peso, o programa espacial norte-americano adotou as células solares como fonte de energia dos seus satélites. Hoje todos os veículos espaciais são equipados com células solares.
O desenvolvimento de células solares cada vez mais eficientes para o uso no espaço provocou avanços importantes nessa área. Como a redução da resistência e aumento da eficiência. As primeiras células solares norte-americanas tinham o substrato de silício do "tipo n", mais tarde verificou-se que o silício do "tipo p" era mais resistente a radiação solar. Outro avanço importante foi a chamada "célula violeta", que melhorou a resposta no azul, obtendo uma eficiência recorde de 13,5%.
O desenvolvimento das células solares nos anos 60 foi devido sobretudo a corrida espacial, e nessa década surgiram as primeiras aplicações terrestres, em locais onde era economicamente viáveis devido a inexistência de fontes alternativas à energia solar.
O pânico criado pela crise petrolífera de 1973 levou a um súbito investimento em programas para redução do custo de produção das células solares. Porém do ponto de vista da eficiência, as células de silício monocristalino foram as primeiras a ultrapassarem a barreira de 20% de eficiência.
As décadas de 80 e 90 foram também marcadas por um maior investimento em programas de financiamento motivados pela consciência crescente da ameaça das alterações climáticas devido à queima de combustíveis fósseis. Como por exemplo a instalação da primeira central solar de grande envergadura (1 MW) na Califórnia, em 1982, e o lança­mento dos programas de "telhados solares" na Alemanha (1990) e no Japão (1993). Com a compreensão dos políticos de que o mercado fotovoltaico não poderia se basear apenas no aumento da eficiência das células ou na redução de seus custos, incentivaram uma economia de escala: quanto mais produção, menor será o custo unitário das células fotovoltaicas.
Dessa forma os avanços nesta área não param.
No Brasil – Resolução ANEEL nº 482
A resolução da Aneel é considerada um marco por introduzir no país o sistema de compensação de energia elétrica e abrir caminho para uma ruptura de paradigmas no setor, conforme explica o professor de Fontes Alternativas de Energia do campus João Pessoa do Instituto Federal da Paraíba (IFPB), Walmeran José Trindade Júnior.
"Até hoje, o que se tem é o modelo das grandes centrais, como as hidrelétricas, as quais geralmente ficam longe dos centros de consumo. Elas exigem extensas linhas de transmissão. E, além disso, dentro das cidades, uma extensa rede de distribuição para essa energia chegar às casas. Com essa resolução nº 482, abriu-se a oportunidade de outro modelo, o da geração no lugar do consumo", explica o docente.
Perguntas e Respostas sobre a aplicação da Resolução Normativa nº 482/2012, clique aqui.
Para ler mais sobre a história da energia elétrica fotovoltaica, vá ao wikipedia, clique aqui.
Referências: VALLÊRA, ANTÓNIO M; BRITO, MIGUEL CENTENO. Meio Século de História Fotovoltaica. REVISTA GAZETA DA FÍSICA, v. 29, p. 10 – 15, 2006.
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