Células Fotovoltaicas

UNIP – Universidade Paulista

Engenharia – Ciclo Básico

Células fotovoltaicas

Alexander Luiz Ré RA: B232DE-0

Guilherme de Andrade Pacheco RA: B3119E-8

Helder Francisco Junior Naliato RA: B2359H-4

José Roberto Costa dos Anjos RA: T420GB-7

Willian Orives Leal Amorós RA: B230JB-7

1- Introdução

A cada dia que passa, ouvimos falar cada vez mais sobre a necessidade de se obter energia à partir de fontes alternativas de energias renováveis e não poluentes.

Muitos países estão concentrando suas pesquisas sobre fontes de energias alternativas, nas energias solares, da qual faz parte o nosso experimento.

São analisados as características de fluxo da radiação solar que chega a Terra até a tecnologia para viabilizar o máximo aproveitamento dessa energia que é limpa, não está escassa em nosso planeta e pode ser usada tranquilamente em nossas residências, indústrias e comércios.

A energia fotovoltaica é obtida através da conversão da luz em eletricidade.

Aplicações de média potência

• Eletrificação rural: abastecimento de cargas domésticas em locais

remotos sem rede, bombeamento de água e irrigação, complemento de abastecimento de locais remotos com ou sem rede.

• Produção descentralizada ligada à rede

Aplicações de pequena potência

• Relógios e calculadoras

• Acessórios de veículos automóveis, por exemplo, alimentação de ventoinhas para refrigeração de automóveis, ou carregamento de baterias em veículos de campismo.

• Sinais rodoviários (móveis e estáticos) e parquímetros

• Telefones de emergência, transmissores de TV

• Frigoríficos médicos em locais remotos

A energia fotovoltaica ainda não é muito utilizada no âmbito doméstico, já que a tecnologia demanda um investimento inicial bem alto e a manutenção do sistema também não é de preço muito acessível.

Quando se evita o gasto de energia elétrica convencional, causada pela utilização da energia solar, há benefícios para a economia e impedem-se perdas ambientais além da importante tarefa de conscientização ambiental e sócio-cultural pelo uso de uma energia limpa e gratuita.

O nosso experimento vêm de encontro a essa realidade, e partindo desse princípio, construiremos uma célula fotovoltaica caseira.

Para refletir:

“Quando a última árvore tiver caído, quando o último rio tiver secado, quando o último peixe for pescado, vocês vão entender que dinheiro não se come.”

Greenpeace

2- Desenvolvimento

O nosso protótipo foi construído a partir de lâminas de vidro, pasta de TiO2 ( dióxido de titânio ), substância corante, clips e outros materiais. A execução do protótipo será detalhada a seguir.

Eletrodo negativo ( fio preto )

As lâminas de vidro foram limpas com uma escova utilizando água e depois secas com um secador de cabelos.

As lâminas de vidro teriam que ter uma camada de SnO2 ( dióxido de estanho ), porém o grupo não encontrou esse componente e o substituiu por uma folha de cobre.

Com a lâmina presa por fitas adesivas nas laterais para se evitar que as mesmas se mexessem, foi aplicada uma camada fina de pasta de TiO2 e espalhada com um bastão de vidro a fim de se obter uma camada fina e uniforme. Esse procedimento foi realizado 2 vezes, pois a camada obtida não foi satisfatória ( lisa e uniforme ).

Retirada a fita adesiva levamos as lâminas ao forno e aquecemos por cerca de 10 minutos até a pasta de TiO2 ser sinterizada.

Eletrodo positivo ( fio vermelho )

Com a lâmina de vidro já limpa, aplicamos uma camada de grafite (lápis) no lado condutor da lâmina. A superfície após a aplicação da grafite, ficou escurecida.

Colorindo o eletrodo negativo

Com o eletrodo negativo já frio depois de ir ao forno, o eletrodo foi mergulhado e deixado dentro da solução de chá por aproximadamente 5 minutos para ser colorido.

Após ser secada com o secador, a coloração do eletrodo ficou mais clara, indicando que já estava seca.

Montagem da célula

Juntamos as 2 lâminas de vidro ( eletrodos ), sendo uma negativa e outra positiva já com os fios ligados nos eletrodos e prendemos com um clips para as 2 lâminas ficarem presas uma a outra.

Após as 2 lâminas serem presas, aplicamos um eletrólito ( solução de iodo ) entre as 2 lâminas.

Com um multímetro ligado aos fios da célula fotovoltaica, medimos a corrente elétrica.

Dificuldades

A nossa maior dificuldade foi encontrar o componente químico SnO2, que apesar de muita procura em lojas especializadas em química, laboratórios ( até mesmo o da UNIP ), conversa com professores de química, etc, não foi encontrado.

Como o experimento demandava um condutor de energia, tomamos a decisão de colocar uma chapa fina de cobre para realizar essa condução