Anais Encipro V
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Medindo Rendimento das Células Fotovoltaicas Pibic-Jr. Cinthia de Almeida Coutinho (1); José da Silva Rodrigues Msc (2). (1) IFPI, e-mail: [email protected] (2) IFPI, e-mail: [email protected] RESUMO O presente trabalho apresenta um estudo sobre as células fotovoltaicas, com isso a intenção será calcular o rendimento das mesmas, para entendermos o real funcionamento das células fotovoltaicas. Através de transistores será coletado as mesma, transformando a energia mecânica em energia elétrica e depois cinética (energia do movimento), desenvolveremos um experimento que será executado em uma câmara escura, que com a energia transformada, faremos girar uma hélice que ora influenciará na passagem de iluminação de um laser outrora não, assim não chegando ao led. Palavras-chave: Rendimento, células fotovoltaicas, energia. 1 INTRODUÇÃO As células fotoelétricas ou fotovoltaicas são dispositivos capazes de transformar a energia luminosa, proveniente do Sol ou de outra fonte de luz, em energia elétrica. Uma célula fotoelétrica pode funcionar como geradora de energia elétrica a partir da luz, ou como um sensor capaz de medir a intensidade luminosa [1]. Células geradoras de energia são chamadas também de "células solares", por se aproveitarem principalmente da luz solar para gerar energia elétrica. Atualmente, as células solares comerciais ainda apresentam uma baixa eficiência de conversão, da ordem de 16%. Existem células fotovoltaicas com eficiências de até 28%, fabricadas com arsenieto de gálio, mas o seu custo elevado limita a produção destas células solares ao uso na indústria espacial [2]. A célula é o elemento mais pequeno do sistema fotovoltaico, produzindo tipicamente potências elétricas da ordem de 1,5 W (correspondentes a uma tensão de 0,5 V e uma corrente de 3 A). Para obter potências maiores, as células são ligadas em série e/ou em paralelo, formando módulos (tipicamente com potências da ordem de 50 a 100 W) e painéis fotovoltaicos (com potências superiores) [3].
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Medindo Rendimento das Células Fotovoltaicas
Pibic-Jr.
Cinthia de Almeida Coutinho (1); José da Silva Rodrigues Msc (2). (1) IFPI, e-mail: [email protected]
(2) IFPI, e-mail: [email protected]
RESUMO
O presente trabalho apresenta um estudo sobre as células fotovoltaicas, com isso a intenção será calcular o
rendimento das mesmas, para entendermos o real funcionamento das células fotovoltaicas. Através de
transistores será coletado as mesma, transformando a energia mecânica em energia elétrica e depois cinética
(energia do movimento), desenvolveremos um experimento que será executado em uma câmara escura, que
com a energia transformada, faremos girar uma hélice que ora influenciará na passagem de iluminação de um
laser outrora não, assim não chegando ao led.
Palavras-chave: Rendimento, células fotovoltaicas, energia.
1 INTRODUÇÃO
As células fotoelétricas ou fotovoltaicas são dispositivos capazes de transformar a energia
luminosa, proveniente do Sol ou de outra fonte de luz, em energia elétrica. Uma célula fotoelétrica pode
funcionar como geradora de energia elétrica a partir da luz, ou como um sensor capaz de medir a intensidade
luminosa [1]. Células geradoras de energia são chamadas também de "células solares", por se aproveitarem
principalmente da luz solar para gerar energia elétrica.
Atualmente, as células solares comerciais ainda apresentam uma baixa eficiência de conversão, da
ordem de 16%. Existem células fotovoltaicas com eficiências de até 28%, fabricadas com arsenieto de gálio,
mas o seu custo elevado limita a produção destas células solares ao uso na indústria espacial [2]. A célula é o
elemento mais pequeno do sistema fotovoltaico, produzindo tipicamente potências elétricas da ordem de 1,5
W (correspondentes a uma tensão de 0,5 V e uma corrente de 3 A). Para obter potências maiores, as células
são ligadas em série e/ou em paralelo, formando módulos (tipicamente com potências da ordem de 50 a 100
W) e painéis fotovoltaicos (com potências superiores) [3].
2 METODOLOGIA
Técnica para obtenção do rendimento das células fotovoltaicas (transistores).
Células Fotovoltaicas
Serão utilizados transistores provenientes de sucatas como células fotovoltaicas, como mostra a
Figura 1.
Figura 01. Foto de um transistor utilizado como célula fotovoltaica.
Para utilização dos transistores como células fotovoltaicas foi necessário tirar parte da armadura
que a compõe, pois a parte interior deve ficar exposta, e somente dois dos três terminais dos transistores
serão utilizados a fim de obtermos uma corrente elétrica quando a parte exposta for irradiada por luz solar.
Caixa escura
Uma caixa (Figura 2) feita de madeira foi construída para que o experimento fosse realizado com
ausência de luz externa.
Figura 02. Caixa para realização dos experimentos.
A Figura 3 mostra o esquema do arranjo experimental montado dentro da caixa e segue de uma
numeração com a indicação de cada componente como foi indicado na Figura 2.
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Figura 03. Arranjo experimental para medição do rendimento das células.
O arranjo é constituído por (1) motor elétrico (motor vibracall de um celular) que faz girar uma
hélice que ora influenciará na passagem de iluminação de um laser (2) outrora não, assim não chegando ao
led (3) que funcionará como sensor de luz.
O motor funcionará com a tensão gerada por três transistores em série, e o sensor estará ligado ao
computador para obtenção de sinais de corrente gerada.
Ao final obteremos a velocidade de rotação do motor, com tal velocidade calcularemos
aproximadamente a energia útil enviada pelas células ao motor elétrico, assim obtendo de forma simples o
rendimento aproximado das células fotovoltaicas.
3 DESENVOLVIMENTO DA PESQUISA
O motor funcionará com a tensão gerada por três transistores em série, e o sensor estará ligado ao
computador para obtenção de sinais de corrente gerada.
Ao final obteremos a velocidade de rotação do motor, com tal velocidade calcularemos
aproximadamente a energia útil enviada pelas células ao motor elétrico, assim obtendo de forma simples o
rendimento aproximado das células fotovoltaicas.
REFERÊNCIAS
[1] http://pt.wikipedia.org/wiki/C%C3%A9lula_solar. Acedido em 16 de Março de 2013.
[2] http://www.sbfisica.org.br/rbef/pdf/040608.pdf. Acedido em 16 de Março de 2013
[3] http://ambiente.hsw.uol.com.br/celulas-solares.html. Acedido em 16 de Março de 2013 AGRADECIMENTOS
Agradecemos ao programa PIBIC-Jr (que fomenta a pesquisa).
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