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Construção de um simulador solar

2020; Brazilian Journal of Development; Volume: 6; Issue: 2 Linguagem: Português

10.34117/bjdv6n2-138

2525-8761

Paulo Roberto Innocente, Vinicius Boniatti,

Chemistry Education and Research

Esse trabalho teve como objetivo a construção de um simulador solar, para testes de células solares e fotoeletroquímicas. A célula fotovoltaica utiliza a luz solar para gerar uma diferença de potencial elétrico em semicondutores afim de aplicar essa tensão em circuitos elétricos externos. As células fotoeletroquímicas utilizam a luz solar para transferir energia aos portadores de carga do semicondutor, com finalidade de que os portadores de carga negativa (elétrons) possam interagir com íons de hidrogênio (H + ) contidos na água, gerando assim o gás hidrogênio (H 2 ). O simulador foi construído com uma lâmpada de arco xenônio de descarga de alta pressão, por possuir um espectro eletromagnético semelhante a luz solar. O funcionamento da lâmpada é controlado por um kit de reatores, pois é necessário aplicar por um tempo muito curto uma tensão elétrica de aproximadamente 23 kV para a ionização do gás e em seguida a tensão precisa ser reduzida e a corrente elétrica estabilizada. Para formação de um feixe de luz intenso foi necessário o uso de um espelho parabólico e lentes convergentes. Também foi acrescentado um sistema modulação, para que o tempo de incidência da luz sobre a amostra seja controlada. Medições da intensidade do feixe e do efeito da luz sobre células fotoeletroquímicas foram medidos em um laboratório especializado e comparados com o simulador solar comercializado pela empresa americana ABET. As medidas mostraram que o simulador solar construído nesse trabalho tem um feixe luminoso com características próximas do espectro padrão definido pela Sociedade Americana de Ensaios e Materiais e usado como referência na grande maioria dos trabalhos científicos, chamado de AM1,5G. Assim, foi possível construir um simulador solar de baixo custo, para utilizar no laboratório em teste de células fotovoltaicas e fotoeletroquímicas.