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    A parte de um painel solar que absorve luz

    Um painel solar fotovoltaico consiste em dezenas de células individuais conectadas para produzir uma saída igual ao total de todas as células do painel. O material ativo em cada célula é o silício, o mesmo elemento do qual os eletrônicos de estado sólido são feitos. O silício tem propriedades fotoelétricas, gerando corrente quando você ilumina a luz.

    Metalloids

    Um grupo especial de elementos chamados metalóides ocupa uma região entre os metais e não-metais na tabela periódica; os metalóides têm algumas propriedades dos metais e alguns dos não-metais. Por exemplo, os metalóides podem ser frágeis como não-metais, mas conduzem eletricidade como metais. Dois exemplos principais de elementos metalóides são silício e germânio. Dos dois, o silício tem mais usos na eletrônica porque o germânio tem problemas em ambientes mais quentes do que a temperatura ambiente.

    Silício Dopado

    Um processo chamado doping mistura pequenas quantidades de impurezas em silício, alterando sua eletrônica propriedades. Por exemplo, quando o silício é dopado com boro, ele tem um excedente de cargas elétricas positivas. Dopada com arsênico, a carga de silício se torna negativa. Uma célula solar é um sanduíche de duas camadas de silício, uma positiva e outra negativa. Os dois lados agem como terminais positivos e negativos de uma bateria.

    Efeito fotoelétrico

    À medida que a luz cai na superfície de uma célula solar, a energia move elétrons no silício. Conectada a um circuito, a célula solar se torna uma fonte de corrente elétrica. Embora a corrente fornecida por uma única célula seja pequena - na ordem de alguns miliamperes - as correntes de muitas células em um painel solar agrupadas fornecem vários amplificadores de corrente.

    Resposta do silício à luz
    Na escuridão total, uma célula solar não produz corrente. À medida que a quantidade de luz aumenta, o mesmo acontece com a saída da célula. A corrente máxima da célula é limitada, no entanto; qualquer luz adicional além do brilho máximo não produz saída elétrica aumentada. Além do brilho, o comprimento de onda da luz incidente também é importante. Uma célula solar de silício típica responde à maioria das partes visíveis e infravermelhas do espectro de luz do sol, mas alguns comprimentos de onda nas regiões amarela e vermelha são absorvidos de forma insatisfatória. Alguns dos infravermelhos e todos os comprimentos de onda mais longos passam através da célula solar e não produzem eletricidade.

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