A energia fotovoltaica é a conversão de luz em eletricidade usando materiais semicondutores que exibem o efeito fotovoltaico, um fenômeno estudado em física, fotoquímica e eletroquímica.
Um sistema fotovoltaico emprega módulos solares, cada um compreendendo um número de células solares, que geram energia elétrica. As instalações fotovoltaicas podem ser montadas no solo, montadas no telhado ou montadas na parede. A montagem pode ser fixa ou usar um rastreador solar para seguir o sol pelo céu.
A energia solar fotovoltaica tem vantagens específicas como fonte de energia: uma vez instalada, sua operação não gera poluição nem emissões de gases de efeito estufa, mostra uma escalabilidade simples em relação às necessidades de energia e o silício tem grande disponibilidade na crosta terrestre.
Os sistemas fotovoltaicos têm sido usados há muito tempo em aplicações especializadas, já que instalações autônomas e sistemas fotovoltaicos conectados à rede estão em uso desde a década de 1990. Os módulos fotovoltaicos foram produzidos em massa pela primeira vez em 2000, quando os ambientalistas alemães e a organização Eurosolar obtiveram financiamento do governo para um programa de dez mil telhados.
Os avanços na tecnologia e o aumento da escala de fabricação reduziram, em todo caso, o custo, aumentaram a confiabilidade e aumentaram a eficiência das instalações fotovoltaicas. A medição líquida e os incentivos financeiros, como as tarifas de alimentação preferenciais para a eletricidade gerada por energia solar, têm suportado instalações solares fotovoltaicas em muitos países. Mais de 100 países usam agora o PV solar.
Depois das potências hídrica e eólica, o PV é a terceira fonte de energia renovável em termos de capacidade global. No final de 2016, a capacidade fotovoltaica instalada em todo o mundo aumentou para mais de 300 gigawatts (GW), cobrindo aproximadamente dois por cento da procura mundial de eletricidade. A China, seguida pelo Japão e pelos Estados Unidos, é o mercado que mais cresce, enquanto a Alemanha continua sendo o maior produtor mundial, com a energia solar fotovoltaica fornecendo sete por cento do consumo anual de eletricidade doméstica. Com a tecnologia atual (a partir de 2013), a energia fotovoltaica recupera a energia necessária para fabricá-los em 1,5 anos no sul da Europa e 2,5 anos no norte da Europa.
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