Uma célula solar, também chamada de célula fotovoltaica, é um dispositivo de captação de energia que transforma radiação solar diretamente em eletricidade através do efeito fotovoltaico. Para gerar potência útil, é necessário formar um grupo de células solares ligadas entre si, também chamado de módulo fotovoltaico ou painel solar. A quantidade de potência gerada a partir de uma célula solar depende da quantidade de luz solar que incide sobre elas e das condições meteorológicas.
Uma célula solar é feita de uma fina camada de silício dividida em dois tipos separados de semicondutores. Um lado é dopado com fósforo, o semicondutor tipo N, e o outro com boro, o semicondutor tipo P. O semicondutor tipo N é colocado no topo da célula. Ele doa eletrões ao semicondutor tipo P colocado na base da célula. Entre os dois semicondutores há uma junção, também chamada de camada de depleção.
O semicondutor tipo N é negativamente carregado e tem excesso de eletrões. O semicondutor tipo P é positivamente carregado e tem excesso de lacunas. Ambos os semicondutores são justapostos para formar uma junção P/N. Quando a luz solar incide na superfície das células solares, as células absorvem os fotões. Os fotões deslocam os eletrões presentes no semicondutor tipo N e permitem que difundam através da junção — presente entre os dois semicondutores — e entrem nos semicondutores tipo P. Isso cria um desequilíbrio no potencial elétrico entre os dois semicondutores, que pode ser aproveitado ligando-os com um fio elétrico.
As células solares têm três tipos principais. Células monocristalinas são o primeiro tipo e são feitas de lingotes de silício cilíndricos e são um único cristal de silício com menos defeitos e alta eficiência. Estas células são as células solares mais caras. O segundo são as células policristalinas, que são cultivadas a partir de material cristalino multifacetado e cortadas de lingote de silício. Estas células são menos eficientes que as monocristalinas. Células de silício amorfo são o terceiro tipo de células solares e são as menos eficientes. Estas células são construídas depositando uma fina película de silício numa folha de outro material como aço.
Usar células solares para alimentar a sua casa pode ajudar a livrar-se da energia convencional e poupar na conta de eletricidade. As células solares mais adequadas para alimentar a sua casa ou eletrodomésticos são painéis monocristalinos ou policristalinos devido à sua maior eficiência e maior durabilidade.
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