Geração da eletricidade
A radiação solar pode ser convertida diretamente em eletricidade por células solares (células fotovoltaicas). Nessas células, uma pequena voltagem elétrica é gerada quando luz atinge a junção entre um metal e um semicondutor (tal como silício ) ou a junção entre dois semicondutores diferentes. ( Ver (efeito fotovoltaico). A energia gerada por uma única célula fotovoltaica é normalmente de apenas cerca de dois watts. Ao conectar um grande número de células individuais, no entanto, como em matrizes de painéis solares, centenas ou mesmo milhares de quilowatts de energia elétrica pode ser gerado em uma usina de energia solar ou em uma grande matriz doméstica. O energia eficiência da maioria das células fotovoltaicas atuais é de apenas cerca de 15 a 20 por cento e, como a intensidade da radiação solar é baixa para começar, montagens grandes e caras de tais células são necessárias para produzir até mesmo quantidades moderadas de energia.
célula solar Quando a luz solar atinge uma célula solar, um elétron é liberado pelo efeito fotoelétrico. Os dois semicondutores dissimilares possuem uma diferença natural de potencial elétrico (voltagem), que faz com que os elétrons fluam pelo circuito externo, fornecendo energia para a carga. O fluxo de eletricidade resulta das características dos semicondutores e é alimentado inteiramente pela luz que atinge a célula. Merriam-Webster Inc.
Pequenas células fotovoltaicas que operam com luz solar ou artificial encontraram grande uso em aplicações de baixa energia, como fontes de energia para calculadoras e relógios , por exemplo. Unidades maiores têm sido usadas para fornecer energia para bombas de água e sistemas de comunicação em áreas remotas e para satélites meteorológicos e de comunicação. Cristalino clássico silício painéis e tecnologias emergentes usando células solares de filme fino , incluindo sistemas fotovoltaicos integrados em edifícios, podem ser instalados por proprietários e empresas em seus telhados para substituir ou aumentar o fornecimento de eletricidade convencional.
energia solar Casa unifamiliar com painéis solares na cobertura. Andreas Weber / Dreamstime.com
As usinas de energia solar concentrada empregam coletores de concentração, ou focalização, para concentrar a luz do sol recebida de uma área ampla em um pequeno receptor enegrecido, aumentando consideravelmente o intensidade da luz para produzir altas temperaturas. As matrizes de espelhos ou lentes cuidadosamente alinhados podem focalizar luz solar suficiente para aquecer um alvo a temperaturas de 2.000 ° C (3.600 ° F) ou mais. Esse calor pode então ser usado para operar uma caldeira, que por sua vez gera vapor para uma usina de gerador elétrico de turbina a vapor. Para produzir vapor diretamente, os espelhos móveis podem ser dispostos de modo a concentrar grandes quantidades de radiação solar em tubos enegrecidos através dos quais a água circula e, portanto, é aquecida.
usina de energia solar concentrada Nevada Solar One, uma usina de energia solar concentrada. Imagens PRNewsFoto / ACCIONA / AP
refletor solar Um dos refletores da usina Solar Two, no deserto de Mojave, Califórnia. kjkolb
Outras aplicações
Saiba como os cientistas criaram asas artificiais para pequenos bots movidos a energia solar Asas artificiais movidas a energia solar. American Chemical Society (um parceiro editorial da Britannica) Veja todos os vídeos para este artigo
A energia solar também é usada em pequena escala para finalidades diferentes das descritas acima. Em alguns países, por exemplo, a energia solar é usada para produzir sal a partir de água do mar por evaporação. Da mesma forma, movido a energia solar dessalinização unidades transformam água salgada em água potável, convertendo o Do sol energia para aquecer, direta ou indiretamente, para conduzir o processo de dessalinização.
Solar tecnologia também surgiu para a produção limpa e renovável de hidrogênio como um energia alternativa fonte. Imitando o processo de fotossíntese, as folhas artificiais são dispositivos à base de silício que usam energia solar para dividir a água em hidrogênio e oxigênio , deixando praticamente nenhum poluente. Mais trabalho é necessário para melhorar a eficiência e a relação custo-benefício desses dispositivos para uso industrial.
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