Breve
história da energia solar
![](images/bu_solar03.jpg)
A primeira bateria
solar da Bell em Americus, Geórgia.
Os
primórdios da História da energia solar estão
marcados pela
serendipidade. O efeito fotovoltaico foi observado em 1839 pelo
físico
francês que observou pela primeira vez o paramagnetismo do
oxigénio
líquido, Alexandre
Edmond Becquerel.
Um muito jovem Becquerel conduzia experiências
electroquímicas quando,
por acaso, verificou que a exposição à luz de
eléctrodos de platina ou
de prata dava origem ao efeito fotovoltaico.
A serendipidade foi igualmente determinante na construção
da primeira célula fotovoltaica. Nas palavras de
Willoughby Smith
numa carta a Latimer Clark datada de 4 de Fevereiro de 1873, a sua
descoberta do efeito fotovoltaico no selénio foi um acidente
inesperado:
«Being
desirous of obtaining a more suitable high resistance for use at the
Shore Station in connection with my system of testing and signalling
during the submersion of long submarine cables, I was induced to
experiment with bars of selenium - a known metal of very high
resistance. I obtained several bars, varying in length from 5 cm to 10
cm, and of a diameter from 1.0 mm to 1.5 mm. Each bar was hermetically
sealed in a glass tube, and a platinum wire projected from each end for
the purpose of connection. (...) While investigating the cause of such
great differences in the resistance of the bars, it was found that the
resistance altered materially according to the intensity of light to
which they were subjected.»
Na sequência desta
descoberta, Adams e o seu aluno Richard Day desenvolveram em 1877 o
primeiro dispositivo sólido de fotoprodução de
electricidade, um filme
de selénio depositado num substrato de ferro em que um filme de
ouro
muito fino servia de contacto frontal. Este dispositivo apresentava uma
eficiência de conversão de aproximadamente 0,5%.
Charles Fritts
duplicou essa eficiência para cerca de 1% uns anos depois
construindo
as primeiras verdadeira células solares, construindo
dispositivos
assentes igualmente em selénio, primeiro com um filme muito fino
de
ouro e depois um sanduiche de selénio entre duas camadas muito
finas de
ouro e outro metal na primeira célula de área grande.
No
entanto, não foram as propriedades fotovoltaicas do
selénio que
excitavam a imaginação da época mas sim a sua
fotocondutividade, isto
é, o facto de a corrente produzida ser proporcional à
radiação
incidente e dependente do comprimento de onda de uma forma que o
tornava muito atraente como medir a intensidade da luz em fotografia. E
de facto, estes dispositivos encontraram a sua primeira
aplicação nos
finais do século XIX pela mão do engenheiro alemão
Werner Siemens (o
fundador do império industrial homónimo) que os
comercializou como
fotómetros para máquinas fotográficas.
Embora tenha sido Russell
Ohl
quem inventou a primeira solar de silício, considera-se que a
era
moderna da energia solar teve início em 1954 quando Calvin
Fuller, um
químico dos Bell Laboratories em Murray Hill, New Jersey, nos
Estados
Unidos da América, desenvolveu o processo de dopagem do
silício. Fuller
partilhou a sua descoberta com o físico Gerald Pearson, seu
colega nos
Bell Labs e este, seguindo as instruções de Fuller,
produziu uma junção
p-n ou díodo mergulhando num banho de lítio uma barra de
silício dopado com um elemento doador electrónico.
Ao caracterizar electricamente a amostra, Pearson descobriu que esta
exibia um comportamento fotovoltaico e partilhou a descoberta com ainda
outro colega, Daryl Chapin, que tentava infrutiferamente arranjar uma
alternativa para as baterias eléctricas que alimentavam redes
telefónicas remotas.
As primeiras células fotovoltaicas assim
produzidas tinham alguns problemas técnicos que foram superados
pela
química quando Fuller dopou silício primeiro com
arsénio e depois com
boro obtendo células que exibiam eficiências recorde de
cerca de 6%.
A
primeira célula solar foi formalmente apresentada na
reunião anual da
National Academy of Sciences, em Washington, e anunciada numa
conferência de imprensa no dia 25 de Abril de 1954. No ano
seguinte a
célula de silício viu a sua primeira
aplicação como fonte de
alimentação de uma rede
telefónica em Americus, na Geórgia.
Página
desenvolvida no âmbito do
projecto
POCI/CTM/58767/2004, «Photovoltaic cells based on conducting
polymers and anthocyanins» |
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