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Tecnologia

Uma célula solar (também chamada célula fotoelétrica ou célula fotovoltaica) é um dispositivo elétrico de estado sólido capaz de converter a luz diretamente em energia elétrica por intermédio do efeito fotovoltaico.

Os conjuntos de células usadas para fazer módulos solares fotovoltaicos utilizados na captura de energia da luz solar são conhecidos como painéis ou placas solares fotovoltaicas. A energia gerada por este módulos solares fotovoltaicos é chamada energia solar fotovoltaica.

Atualmente, as células solares fotovoltaicas apresentam eficiência de conversão da ordem de 16%. Existem células fotovoltaicas com eficiências de até 28%, fabricadas de arseneto de gálio, mas o seu alto custo limita a produção dessas células solares fotovoltaicas para o uso da indústria espacial. A intensidade da radiação solar (radiância) na superfície terrestre chega até 1.000 watts por metro quadrado, o que representa um enorme potencial energético.

Por não gerar nenhum tipo de resíduo, a célula solar fotovoltaica é considerada uma forma de produção de energia limpa, sendo alvo de estudos em diversos institutos de pesquisa ao redor do mundo.

A primeira geração de células solares fotovoltaicas é constituída pelas células de silício cristalino. As células solares fotovoltaicas consistem de uma lâmina de silício capaz de gerar energia elétrica utilizável a partir de fontes de luz com os comprimentos de onda da luz solar.

A segunda geração de materiais fotovoltaicos está baseada no uso de filmes finos de semicondutores. A vantagem de utilizar estes filmes é a de reduzir a quantidade de materiais necessárias para as produzir, bem como de custos. Existem diferentes tecnologias e materiais semicondutores em investigação ou em produção de massa; as eficiências das células solares de filme fino são baixas quando comparadas com as células solares fotovoltaicas tradicionais de silício cristalino, mas os custos de manufatura são também mais baixos, pelo que se pode atingir um preço de instalação mais reduzido por watt. Outra vantagem da reduzida massa é o menor suporte necessário quando se colocam os painéis solares fotovoltaicos nos telhados e permite arrumá-los e dispô-los em materiais flexíveis, como os têxteis, plásticos ou integração direta nos edifícios.

A terceira geração fotovoltaica é muito diferente das duas anteriores, definida por utilizar semicondutores que dependam da junção P-N para separar partículas carregadas por fotogestão. Estes novos dispositivos incluem células fotoeletroquímicas e células de nanocristais.