MATERIAIS ELÉTRICOS - AOL6 - ATIVIDADE CONTEXTUALIZADA

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EVOLUÇÃO DOS MATERIAIS ELÉTRICOS
Fernando Franzo
06036903
Engenharia Elétrica
Na batalha pela diminuição dos custos de produção, o desafio é aumentar a eficiência das células fotovoltaicas. No laboratório foi possível atingir um patamar de aproximadamente 45% de eficiência na conversão de energia solar em eletricidade em cenários controlados de estudo. Shockley e Hans (1961) determinaram que pode converter-se 33,7% da energia solar em eletricidade em um sistema fotovoltaico. 
Para elevar essa eficiência, usa-se células mescladas ou concentração de múltiplas camadas. Para o silício, este limite é de 29%, tendo em vista que é o elemento mais utilizado e comum nos painéis por terem uma alta confiabilidade a preços razoáveis. 
Para utilizações especiais, os módulos são produzidos com elemento mais forte e por sua vez mais radioativos, é o caso do Arsenieto de Gálio (GaAs) que atinge uma eficiência de 30% ou para juntar vários elementos em células solares multijuncão, superior a 45% em laboratório. 
Por serem leves, flexíveis e semitransparentes, o range de aplicações das células OPV (células fotovoltaicas orgânicas) e DSSC (células solaris sensibilizadas por corantes) é o maior, podem ser usadas para recarregar baterias de equipamentos eletrônicos de baixa potência, como telefones celulares, câmeras fotográficas e tablets. 
Podem ser integradas em fachadas, janelas ou claraboias de edificações – aplicação conhecida como building integrated photovoltaics (BIPV) – ou ainda em roupas especiais, jaquetas e mochilas, permitindo que o usuário colete energia enquanto se desloca (Vasconcelos, 2013).
Referências Bibliográficas
EPE, 2016. Empresa de Pesquisa Energética. Ministério de Minas e Energia. Empresa de Pesquisa Energética. Balanço Energético Nacional 2016 - Ano Base 2016. Empresa de Pesquisa Energética – Brasília: MME: EPE, 2016. Disponível em: Acesso em: 01 nov. 2019.
A Tecnologia dos Materiais é uma área da Engenharia Elétrica que nos ajuda a distinguir e recomendar os diversos materiais utilizados em equipamentos e componentes elétricos e magnéticos, correlacionando as propriedades de metais, ligas, materiais cerâmicos, semicondutores e outros tipos de polimerizados com suas propriedades estruturais, além de conhecer as tendências atuais e perspectivas futuras no campo da ciência dos materiais.
Com isso, para esta atividade contextualizada, propomos o seguinte:
1- Pesquise sobre o avanço da Tecnologia dos Materiais, especialmente sobre os materiais aplicados na Engenharia Elétrica aplicados na geração fotovoltaica (equipamentos elétricos e componentes eletroeletrônicos).
R.: Sistema solar integrado que gera eletricidade e calor. Além de painéis fotovoltaicos, um sistema de duto térmico inovador aquece e resfria o ar para complementar a climatização das casas. 
Células solares orgânicas. Essas células são feitas de polímero e plástico. São compostas de material orgânico, muito leves, flexíveis e semitransparentes. 
Painel solar transparente. Esse painel solar é quase completamente transparente. Ele aproveita a energia solar por meio de moléculas orgânicas, que brilham quando expostas à luz. A luz captada pelas bactérias é invisível a olho nu, e por isso os painéis ficam transparentes.
Painel fotovoltaico pode captar energia da chuva. Um painel que capta energia solar em períodos chuvosos, otimiza o efeito, uma vez que é capaz de gerar energia a partir de gotas de chuva. O material utilizado na produção desse painel é o grafeno.
https://sustentarqui.com.br/10-novidades-em-captacao-de-energia-solar/
2- Apresente os impactos das tendências futuras, relacionadas à Tecnologia dos Materiais, que poderão ser aplicadas nos equipamentos elétricos utilizados no sistema de geração fotovoltaica. Não se esqueça de apresentar a relação custo-benefício quando relacionado à compra, manutenção e instalação.
R.: A dificuldade de armazenar a energia gerada por fontes renováveis para quando não há sol ou vento deve ser superada pelas baterias de íons de lítio. Prontas para dominar a tecnologia de armazenamento na próxima década, elas permitem guardar até oito horas de energia - tempo suficiente para que a energia gerada pelo sol durante o dia seja consumida no período noturno. Custo R$ 2626,00. Bateria mais leve, maior autonomia, ideal para projetos de energia solar, pois são, estacionárias. Isenta de manutenção e fácil instalação.
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