Em um projeto de placas fotovoltaicas para uma escola pública, a equipe de estudantes precisa escolher o…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar as propriedades dos materiais para avaliar a adequação de seu uso em diferentes aplicações (industriais, cotidianas, arquitetônicas ou tecnológicas) e/ ou propor soluções seguras e sustentáveis considerando seu contexto local e cotidiano.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em um projeto de placas fotovoltaicas para uma escola pública, a equipe de estudantes precisa escolher o material da camada ativa da célula solar, isto é, a parte que absorve a luz e gera uma diferença de potencial elétrico. O professor explica que essa camada deve ser formada por um semicondutor: um material cuja capacidade de conduzir eletricidade pode variar quando ele absorve energia luminosa. A tabela apresenta materiais disponíveis no laboratório. Material | Comportamento elétrico predominante | Uso ou característica indicada Silício cristalino | Semicondutor; sua condução aumenta com a absorção de luz | Pode formar a camada ativa de células fotovoltaicas Cobre metálico | Bom condutor elétrico | Pode conduzir a corrente até os terminais Alumínio metálico | Bom condutor e refletor | Pode compor estruturas e contatos Ferro metálico | Bom condutor e material estrutural | Pode compor suportes Polietileno | Isolante elétrico e polímero | Pode atuar como revestimento ou proteção Considerando a função da camada ativa descrita no texto-base, qual material deve ser selecionado para fabricar essa parte da célula fotovoltaica?
- A) Polietileno
- B) Silício cristalino
- C) Alumínio metálico
- D) Cobre metálico
- E) Ferro metálico
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- O texto-base define a camada ativa como a parte da célula que absorve a luz e gera diferença de potencial elétrico, e exige que ela seja um semicondutor, material cuja condução elétrica varia quando absorve energia luminosa.
- Na tabela, procuramos o único material que é semicondutor e que tem uso indicado para formar a camada ativa. O silício cristalino é classificado como semicondutor, sua condução aumenta com a absorção de luz e ele é indicado para formar a camada ativa de células fotovoltaicas.
- Verificando as demais alternativas, o polietileno é isolante e serve apenas como revestimento ou proteção, não absorvendo luz para gerar corrente. O alumínio metálico é bom condutor e refletor, servindo para estruturas e contatos, o que não atende à função de absorver luz. O cobre metálico é bom condutor e serve para conduzir a corrente até os terminais, não para gerar a diferença de potencial. O ferro metálico é bom condutor e material estrutural, indicado para suportes.
- Assim, a resposta correta é a alternativa B, que coincide com o gabarito oficial.
💡 Dica: Considere as propriedades dos materiais utilizados em energia solar.
Alternativa por alternativa
O aluno pode ter associado o polietileno à ideia de material usado em placas e coberturas, supondo que qualquer componente da placa pode compor a camada ativa. Ele não percebeu que o polietileno é isolante e só serve para proteção.
A camada ativa precisa absorver luz e transformar essa energia em uma diferença de potencial elétrico. Conforme a tabela, o silício cristalino é o único material apresentado como semicondutor cuja condução aumenta com a absorção de luz, característica necessária ao funcionamento da célula fotovoltaica. Os demais materiais podem ter outras funções no painel, mas não atendem ao critério definido para a camada ativa.
O aluno pode ter se guiado pela característica de refletor do alumínio, imaginando que um material que reflete bem a luz seria ideal para absorvê-la. Ele confundiu refletir luz com absorver luz e gerar diferença de potencial.
O aluno pode ter pensado que, por ser um ótimo condutor, o cobre seria o melhor material para gerar a corrente. Ele não distinguiu condutor de semicondutor, nem a função de transporte da corrente da função de geração.
O aluno pode ter lido apenas a palavra bom condutor e a característica estrutural do ferro, sem notar que o texto exige um material cuja condução varia com a luz. Ele não aplicou o critério de semicondutor exigido pelo enunciado.
Raio-X da questão
materiais para painel solar
avaliacao
propriedades do silício · funcionamento de painéis solares
Revisar os tipos de materiais utilizados na fabricação de painéis solares.
Confundir materiais condutores comuns com semicondutores usados em painéis solares, escolhendo metais ao invés do silício.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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