A energia é um tópico importante há décadas e sempre será. O tema da energia sustentável manteve as mentes mais brilhantes no trabalho e os incitou a encontrar a solução.
Essas soluções vêm com excelentes invenções que definem uma era. Duas dessas descobertas foram a célula solar e o LED.
Principais lições
- As células solares convertem a luz do sol em energia elétrica, enquanto os LEDs transformam a energia elétrica em luz.
- As células solares são feitas de materiais semicondutores como o silício, enquanto os LEDs consistem em um diodo de junção pn.
- As células solares têm aplicações na geração de energia renovável, enquanto os LEDs são usados para vários fins de iluminação e exibição.
Célula solar vs LED
A diferença entre célula solar e LED é que as células solares produzem eletricidade diretamente da luz, enquanto os LEDs produzem luz diretamente da eletricidade. Em outras palavras, as células solares convertem a luz em uma forma de eletricidade. Por outro lado, os LEDs convertem a eletricidade em luz visível e a emitem.
Uma célula solar usa o efeito fotovoltaico para produzir eletricidade. Esta é a razão pela qual às vezes também é chamada de célula fotovoltaica.
Múltiplas células solares podem ser organizadas juntas para preparar um módulo solar que pode absorver uma grande quantidade de calor, resultando em maior produção elétrica.
LED é um acrônimo para Diodo Emissor de Luz. Eles emitem luz quando há uma diferença de potencial entre o ânodo e o cátodo.
Por serem eficientes e terem longa vida útil, são utilizados para diversos fins como iluminação, circuitos eletrônicos, indústria automotiva, entre outros.
Tabela de comparação
| Parâmetros de comparação | Célula solar | CONDUZIU |
|---|---|---|
| Propósito | Para converter luz em eletricidade | Para converter eletricidade em luz |
| Inventado em | 1954 | 1962 |
| Inventado por | Calvin Souther Fuller, Daryl Chapin e Gerald Pearson | Nick Holonyak |
| Princípio usado | Efeito fotovoltaico | Eletroluminescência |
| Produto final | Eletricidade CC (corrente contínua) | Iluminação ou luz |
| Aplicações | Usado em brinquedos e carros solares, rádios portáteis, módulos solares, etc. | Todos os tipos de necessidades de iluminação, automóveis, circuitos, etc. |
O que é Célula Solar?
Uma célula solar funciona com base no princípio do efeito fotovoltaico para produzir eletricidade a partir da luz incidente, como a luz solar ou outras fontes artificiais.
Uma célula solar pode ser composta de qualquer semicondutor, mas o silício é o mais utilizado devido às suas excelentes propriedades.
Existem duas camadas de silício empilhadas uma sobre a outra. Uma camada é chamada de tipo n e a outra de tipo p. Quando a luz incide na superfície de uma célula, ela é absorvida pelos elétrons do silício.
Esses elétrons agora ficam “excitados” e começam a se mover aqui e ali, produzindo eletricidade. Esta eletricidade é uma forma de Corrente Contínua (CC), mas pode ser convertida em Corrente Alternada (CA) usando um inversor.
A primeira célula solar foi criada em 1954 por Calvin Souther Fuller, Daryl Chapin e Gerald Pearson da Bell Laboratories. No entanto, a história do efeito fotovoltaico remonta a 1839.
Hoje, as células solares são usadas em brinquedos movidos a energia solar e outros pequenos dispositivos que funcionam com eletricidade. O maior uso de uma célula solar é o módulo solar que é criado pela combinação de várias células.
Um módulo solar é usado para absorver a luz solar e convertê-la em eletricidade. Esta é uma ótima maneira de desenvolvimento sustentável.
O que é LED?
Com base no princípio da eletroluminescência, o LED ou diodo emissor de luz emite luz quando a eletricidade passa pelo diodo.
O diodo é feito de um semicondutor tipo p carregado positivamente e um semicondutor tipo n carregado negativamente. Esses semicondutores são separados por um limite chamado “band gap”.
Quando o diodo é polarizado diretamente, ou seja, a extremidade positiva da bateria é conectada à extremidade positiva do diodo e o mesmo com o negativo, ocorre repulsão em ambos os materiais semicondutores.
Devido a essa repulsão, a carga começa a se concentrar em torno do gap que eventualmente se rompe, permitindo que os elétrons se combinem e se transformem em fótons de luz.
A cor da luz emitida depende da energia dos fótons liberados, que depende do material, bem como da energia necessária para passar o intervalo de banda. Diferentes materiais podem ser usados para emitir diferentes cores de luz.
Embora a história dos LEDs remonte a 1907, não foi até 1962 quando Nick Holonyak inventou um diodo que emitia luz vermelha visível.
Agora, os LEDs são usados na indústria automobilística, na indústria eletrônica, na indústria elétrica e em qualquer lugar onde haja necessidade de iluminação. Existem também LEDs Orgânicos (OLED) que usam um composto orgânico como semicondutor.
Principais diferenças entre célula solar e LED
- A função de uma célula solar é converter a luz em eletricidade. Por outro lado, o LED é usado para converter corrente elétrica em iluminação ou luz.
- Uma célula solar funciona com base no princípio do efeito fotovoltaico, enquanto um LED funciona com base no princípio da eletroluminescência.
- A Célula Solar foi desenvolvida por Calvin Souther Fuller, Daryl Chapin e Gerald Pearson. O LED foi desenvolvido por Nick Holonyak.
- As células solares foram inventadas em 1954 em comparação com os LEDs, que foram inventados em 1962.
- Uma célula solar produz eletricidade na forma de corrente direta (DC), enquanto um Diodo Emissor de Luz (LED) emite luz que é visível.
- As principais aplicações de uma célula solar são módulos solares, brinquedos solares como carros, pequenas calculadoras e outros dispositivos que funcionam com energia solar. No entanto, os LEDs são usados para iluminação em residências, circuitos elétricos, faróis de automóveis, semáforos, etc.
- https://books.google.com/books?hl=en&lr=&id=4Ok7DQAAQBAJ&oi=fnd&pg=PP7&dq=solar+cells&ots=j6gQQw-3JE&sig=iZbaIw9xzINvH1rHCGplfddF97c
- https://www.taylorfrancis.com/books/mono/10.1201/9781420076639/introduction-light-emitting-diode-technology-applications-gilbert-held
Última atualização: 12 de julho de 2023
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Piyush Yadav passou os últimos 25 anos trabalhando como físico na comunidade local. Ele é um físico apaixonado por tornar a ciência mais acessível aos nossos leitores. Ele é bacharel em Ciências Naturais e pós-graduado em Ciências Ambientais. Você pode ler mais sobre ele em seu página bio.
