Em um projeto de geração de eletricidade para uma escola pública, os estudantes analisaram a estrutura de um…
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 geração de eletricidade para uma escola pública, os estudantes analisaram a estrutura de um painel fotovoltaico. A parte central do painel é formada por células cuja camada ativa deve absorver a luz solar e permitir a movimentação de cargas elétricas. Nessas células, os contatos elétricos são feitos de cobre; a moldura pode ser de alumínio; a cobertura transparente é de vidro; e a estrutura de suporte pode utilizar ferro. O material da camada ativa precisa apresentar propriedades semicondutoras, isto é, sua condutividade elétrica deve permitir a separação e o transporte das cargas produzidas pela luz. Com base no texto, qual material deve compor a camada ativa das células fotovoltaicas para que ocorra a conversão da energia luminosa em energia elétrica?
- A) Vidro
- B) Cobre
- C) Silício
- D) Ferro
- E) Alumínio
✅ Resposta correta: alternativa C
Resolução passo a passo
- O enunciado descreve a estrutura de um painel fotovoltaico e pede qual material deve compor a camada ativa, que absorve a luz e permite a movimentação de cargas.
- O texto diz que a camada ativa precisa ter propriedades semicondutoras, ou seja, condutividade que permita separar e transportar as cargas produzidas pela luz.
- Cada material citado no texto tem uma função diferente: cobre nos contatos elétricos, alumínio na moldura, vidro na cobertura transparente e ferro na estrutura de suporte. Nenhum deles é apresentado como o material da camada ativa.
- O silício é o semicondutor clássico usado nas células fotovoltaicas, pois absorve a luz e libera elétrons que podem ser conduzidos em um circuito. Por isso, a alternativa correta é a C.
- Por que as outras estão erradas: o vidro é isolante e serve apenas como cobertura transparente; o cobre é bom condutor e serve para os contatos elétricos; o ferro é usado na estrutura de suporte; o alumínio aparece como material da moldura.
💡 Dica: Identifique o material e sua função na fabricação do painel.
Alternativa por alternativa
O aluno associou a cobertura transparente à camada ativa, achando que o material que deixa a luz passar é o que converte a energia luminosa. Ele não separou a função de proteger do papel de absorver a luz e gerar cargas.
Por que engana: Confundir materiais condutores comuns com semicondutores essenciais para a conversão de energia solar.
O aluno pensou que, por ser um excelente condutor, o cobre deveria compor a camada ativa. Ele confundiu condutor com semicondutor, sem perceber que a camada ativa precisa controlar a passagem de cargas, não apenas conduzi-las.
O silício é um material semicondutor. Quando a luz incide sobre a camada ativa de uma célula fotovoltaica de silício, sua energia pode promover elétrons, gerando pares de cargas que são separados e transportados pelo circuito elétrico. Assim, ele participa diretamente da conversão da energia luminosa em eletricidade, diferentemente dos materiais usados nos contatos, na moldura, na cobertura ou no suporte.
O aluno leu a estrutura de suporte do painel e concluiu que o ferro, por ser metal resistente, seria o material central. Ele não distinguiu sustentação mecânica de propriedades elétricas da camada ativa.
O aluno acreditou que a moldura metálica, por ser leve e condutora, fosse parte do sistema que gera a eletricidade. Ele não identificou que a moldura serve apenas para dar acabamento e fixação ao painel.
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 essenciais para a conversão de energia solar.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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