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Energia Solar

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Uma das possíveis formas de conversão da energia solar é conseguida através do efeito fotovoltaico 

que ocorre em dispositivos conhecidos como células fotovoltaicas. Estas células são componentes 
optoeletrônicos que convertem diretamente a radiação solar em eletricidade. São basicamente 
constituídas de materiais semicondutores, sendo o silício o material mais empregado.

2.4.1 - Radiação Solar: Captação e Conversão

O nosso planeta, em seu movimento anual em torno do Sol, descreve em trajetória elíptica um 

plano que é inclinado de aproximadamente 23,5º com relação ao plano equatorial. Esta inclinação 
é responsável pela variação da elevação do Sol no horizonte em relação à mesma hora, ao longo 
dos dias, dando origem às estações do ano e dificultando os cálculos da posição do Sol para uma 
determinada data, como pode ser visto na figura .

A posição angular do Sol, ao meio dia solar, em relação ao plano do Equador (Norte positivo) é 

chamada de Declinação Solar (δ). Este ângulo, que pode ser visto na figura 2.1.1, varia, de acordo com 
o dia do ano, dentro dos seguintes limites:

-23,45° ≤ δ ≤ 23,45°

A soma da declinação com a latitude local determina a trajetória do movimento aparente do Sol 

para um determinado dia em uma dada localidade na Terra.

Figura 2.4 - Órbita da Terra em torno do Sol, com seu eixo N-S inclinado de um ângulo de 23,5º.

A radiação solar que atinge o topo da atmosfera terrestre provém da região da fotosfera solar 

que é uma camada tênue com aproximadamente 300 km de espessura e temperatura superficial da 
ordem de 5800 K. Porém, esta radiação não se apresenta como um modelo de regularidade, pois há 
a influência das camadas externas do Sol (cromosfera e coroa), com pontos quentes e frios, erupções 
cromosféricas, etc..

Apesar disto, pode-se definir um valor médio para o nível de radiação solar incidente normalmente 

sobre uma superfície situada no topo da atmosfera. Dados recentes da WMO (World Meteorological 
Organization) indicam um valor médio de 1367 W/m2 para a radiação extraterrestre. Fórmulas 
matemáticas permitem o cálculo, a partir da “Constante Solar”, da radiação extraterrestre ao longo do 
ano, fazendo a correção pela órbita elíptica.

A radiação solar é radiação eletromagnética que se propaga a uma velocidade de 300.000 km/s, 

podendo-se observar aspectos ondulatórios e corpusculares. Em termos de comprimentos de onda, 
a radiação solar ocupa a faixa espectral de 0,1 μ m a 5 μ m, tendo uma máxima densidade espectral 
em 0,5 μ m, que é a luz verde.