CONVERSÃO DIRETA DA RADIAÇÃO SOLAR EM ENERGIA ELÉTRICA

Além dos processos térmicos descritos acima, a radiação solar pode ser
diretamente convertida em energia elétrica, por meio de efeitos da radiação
(calor e luz) sobre determinados materiais, particularmente os semicondutores.
Entre esses, destacam-se os efeitos termoelétrico e fotovoltaico. O primeiro se caracteriza pelo surgimento de uma diferença de potencial, provocada pela junção de dois metais, quando tal junção está a uma temperatura mais elevada do que as outras extremidades dos fios. Embora muito empregado na construção de medidores de temperatura, seu uso comercial para a geração de eletricidade tem sido impossibilitado pelos baixos rendimentos obtidos e pelos custos elevados dos
materiais.
O efeito fotovoltaico decorre da excitação dos elétrons de alguns materiais
na presença da luz solar (ou outras formas apropriadas de energia).
Entre os materiais mais adequados para a conversão da radiação solar
em energia elétrica, os quais são usualmente chamados de células solares
ou fotovoltaicas, destaca-se o silício. A eficiência de conversão das
células solares é medida pela proporção da radiação solar incidente
sobre a superfície da célula que é convertida em energia elétrica. Atualmente,
as melhores células apresentam um índice de eficiência de 25%
(GREEN et al., 2000).
Para a geração de eletricidade em escala comercial, o principal obstáculo
tem sido o custo das células solares. Segundo B(2000), atualmente os custos
de capital variam entre 5 e 15 vezes os custos unitários de uma usina
a gás natural que opera com ciclo combinado. Contudo, nos últimos anos
tem-se observado redução nos custos de capital. Os valores estão situados
na faixa de US$ 200 a US$ 300 por megaWatt-hora e entre US$ 3 e
US$ 7 mil por quiloWatt.