Pilha Solar Experimental (ART1186)

Se bem que células ou pilhas solares de bom, rendimento possam ser comparadas a preços acessíveis e até obtidas calculadoras e outros aparelhos, a idéia de se criar uma pilha solar a partir de um velho transistor é interessante, valendo como trabalho escolar ou projeto experimental. Veja como fazer isso neste artigo.

As junções semicondutoras de todos os componentes eletrônicos são sensíveis à luz, gerando uma pequena tensão elétrica quando iluminadas.

Para as células solares comuns, são criadas junções de grande superfície para se obter maior aproveitamento da energia, mas num projeto experimental, qualquer componente que tenha junção, se a expusermos à luz, teremos a geração de energia.

A nossa idéia é então utilizar um transistor de potência comum, como o mostrado na figura 1 e, retirando sua proteção, expor suas junções à luz de modo que ele se converta numa célula foto-elétrica ou pilha solar.

Figura 1 – Transistor comum de potência em invólucro metálico

Conforme mostra a figura 2, retirando a cobertura de metal (com muito cuidado) podemos expor as junções e ligando como mostra a mesma figura, teremos uma célula solar simples.

Figura 2 – Expondo à luz as junções de um transistor

A quantidade de energia gerada neste caso é muito pequena, pois a junção tem pequenas dimensões.

A curva tensão x corrente para um transistor comum como o 2N3055 é mostrada na figura 3.

Figura 3 – A curva de rendimento do gerador com um transistor

É claro que podemos obter maior quantidade de energia ligando os transistores em série ou em paralelo, mas não recomendamos usar este recurso para alimentar algum aparelho, pois o rendimento é baixo.

Podemos antes pensar em comprar células de alto-rendimento ou então aproveitá-las de aparelhos fora de uso.

Será melhor usarmos este projeto para alguns experimentos didáticos que descrevemos a seguir.

Experiências

Se você possui um multímetro ou ainda um VU-meter poderá usá-lo para demonstrar a transformação de energia solar em energia elétrica.

Para demonstrações em ambientes fechados use uma lâmpada comum. Na figura 4 mostramos como fazer isso.

Figura 4 – Mostrando a conversão de energia

Na figura 5 mostramos como ligar dois transistores em série para se obter maior tensão.

Figura 5 – Obtendo maior tensão

Na figura 6 mostramos como construir um galvanômetro experimental sensível com uma bússola e uma caixa de fósforos, enrolando de 30 a 100 espiras de fio fino.

Figura 6 – Um galvanômetro experimental

Outro sensível galvanômetro pode ser construído com uma agulha flutuando sobre a água numa rolha, conforme mostra a figura 7.

Figura 7- Outro galvanômetro experimental

Iluminando-se o transistor com uma lanterna observaremos que a agulha do galvanômetro se movimenta.