A história da energia solar abrange décadas de estudo, inovação e avanço tecnológico, mas você sabe quando tudo isso começou?
Apesar de uma alternativa extremamente atual para atender a demanda energética de forma mais sustentável, o efeito fotovoltaico foi descoberto no século XIX.
Esse acontecimento abriu caminho para o desenvolvimento de tecnologias solares, no entanto, levou mais de cem anos para que a primeira célula sensível à luz do sol fosse criada.
A seguir falaremos sobre a evolução da energia solar através dos anos e os desafios e oportunidades que moldaram o uso dela ao longo do tempo. Confira!
O início da energia solar
Em 1839, o físico francês Alexandre-Edmond Becquerel fez uma descoberta revolucionária enquanto trabalhava no laboratório de seu pai, Antoine César Becquerel. Ele observou que, ao expor um eletrodo de platina imerso em uma solução condutora à luz solar, uma corrente elétrica era gerada.
A descoberta, conhecida como efeito fotovoltaico, demonstrou pela primeira vez que a luz solar podia ser convertida diretamente em eletricidade.
Desde então, Alexandre-Edmond abriu caminho para o desenvolvimento de tecnologias que utilizam a luz solar para produzir eletricidade.
Os avanços até a primeira célula eficiente
- 1883 – Charles Fritts, inventor nova-iorquino, cria a primeira célula fotovoltaica. Feita de selênio revestido de ouro, ela produzia uma corrente contínua e conversão elétrica máxima de 1%.
- 1887 – o físico Heinrich Hertz descobre o efeito fotoelétrico, observando que a luz ultravioleta podia causar a emissão de elétrons em uma superfície metálica.
- 1905 – Albert Einstein aprimora os conceitos da fotoeletricidade ao pontuar que há emissão de elétrons vindos de uma superfície em interação com uma onda eletromagnética, formando o efeito fotoelétrico.
- 1930 – Schottky institui a teoria do efeito fotovoltaico, explicando como a luz pode gerar uma corrente elétrica em materiais semicondutores ao criar uma junção entre diferentes tipos de materiais, o que foi essencial para o desenvolvimento de células solares e outras tecnologias fotovoltaicas.
Os anos seguintes da energia solar
Apesar de descoberta no século XIX, levou mais de cem anos para ser criada a primeira célula solar capaz de manipular o efeito fotovoltaico para a conversão em uma corrente elétrica satisfatória.
Isso aconteceu apenas em 1954, quando os cientistas da Bell Labs, empresa americana de pesquisa industrial e desenvolvimento científico, Daryl Chapin, Calvin Fuller e Gerald Pearson desenvolveram a primeira célula solar eficiente, feita de silício.
- Calvin Fuller: desenvolveu o processo de dopagem do silício, que envolve a introdução de pequenas quantidades de impurezas específicas em um cristal de silício puro para alterar suas propriedades elétricas.
- Gerald Pearson: ajudou a estabilizar as placas de silício usando reações químicas para criar diodos (componentes que permitem a passagem de corrente elétrica em apenas uma direção) e tratar as placas com lítio, o que permitiu que elas convertessem luz solar em eletricidade de maneira eficiente.
- Daryl Chapin: procurou uma fonte alternativa para as baterias usadas em redes telefônicas remotas.
Devido ao trabalho em conjunto dos três, em 1955, células fotovoltaicas de silício puderam ser usadas pela primeira vez como fonte de energia de uma rede telefônica no estado da Geórgia, nos Estados Unidos.
A célula fotovoltaica moderna
As células sensíveis à luz solar, como as que conhecemos, surgiram em 1954. Russell Shoemaker Ohl foi quem inventou a primeira placa de silício e patenteou o sistema fotovoltaico moderno, muito semelhante ao que utilizamos hoje.
Seu êxito só foi possível devido ao trabalho de Calvin Fuller, Gerald Pearson e Daryl Chapin, que foram pioneiros na aplicação no silício para essa finalidade.
Desde então, a tecnologia fotovoltaica avançou significativamente e, atualmente, pode ser encontrada, inclusive, em foguetes e satélites lançados no espaço.
A energia solar no cotidiano
As células fotovoltaicas avançaram ao ponto de estarem presentes no nosso dia a dia sem que nem consigamos perceber, seja a partir da transmissão de sinais via satélite alimentados por energia solar ou em:
- Semáforos: sinais de trânsito alimentados por energia solar podem ser encontrados em algumas cidades, como no Rio de Janeiro, e são especialmente eficazes em áreas onde é difícil instalar a infraestrutura elétrica convencional.
- Iluminação pública: luminárias de rua e postes de iluminação com painéis solares e baterias integradas são frequentemente usados para reduzir os custos de energia e aumentar a sustentabilidade, em Brasília já é possível encontrar bairros com iluminação pública fotovoltaica.
- Olhos de gato (marcadores de pista): esses dispositivos, usados para marcar faixas de rodagem e aumentar a segurança, podem ser alimentados por pequenos painéis solares e geralmente piscam à noite ou em condições de baixa visibilidade e já são comuns em rodovias e vias de acesso pelo Brasil.
- Paradas de ônibus: algumas paradas de ônibus em Curitiba, com iluminação e displays informativos, são movidos a energia solar.
- Lixeiras solares: depósitos de resíduos instalados em locais públicos e equipados com compactadores de lixo movidos a energia solar, podem ser encontrados em alguns pontos de São Paulo, essa alternativa aumenta a capacidade de armazenamento e reduz a necessidade de coleta frequente.
- Câmeras de segurança: sistemas de vigilância e câmeras de segurança alimentados por energia solar são usados para monitorar áreas públicas e aumentar a segurança sem a necessidade de cabos de energia extensos e podem ser encontrados tanto em locais públicos quanto privados.
- Estacionamentos: além da aplicação das placas fotovoltaicas para fornecimento de energia em dispositivos específicos, é possível utilizar os painéis solares para tornar estruturas mais sustentáveis, como os estacionamentos cobertos de painéis que fornecem sombra para os carros enquanto geram eletricidade para a rede local ou para recarregar veículos elétricos.
Hoje, a energia solar é uma parte fundamental da matriz energética global, pois fornece uma fonte limpa e renovável que ajuda a combater as mudanças climáticas e a reduzir a dependência de combustíveis fósseis.
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