Em um projeto de painel fotovoltaico para uma escola pública, os estudantes analisaram a função de diferentes…
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 painel fotovoltaico para uma escola pública, os estudantes analisaram a função de diferentes materiais. A célula fotovoltaica possui uma camada ativa que deve absorver luz e gerar corrente elétrica por meio do efeito fotovoltaico. Essa camada precisa ser formada por um semicondutor. No painel, outros materiais podem exercer funções distintas: conduzir a corrente produzida, sustentar a estrutura, proteger a célula ou permitir a passagem de luz. Entre os materiais considerados, o silício é semicondutor; o cobre e o alumínio são metais condutores; o vidro é transparente e rígido; e o plástico pode atuar como material de proteção e encapsulamento. Considerando a função da camada ativa responsável pela conversão da luz em energia elétrica, qual material é mais adequado para compor essa camada e por quê?
- A) Plástico, porque pode proteger a célula contra danos e umidade.
- B) Alumínio, porque é um metal resistente adequado para sustentar o painel.
- C) Cobre, porque é um metal condutor capaz de transportar a corrente elétrica.
- D) Silício, porque é um semicondutor capaz de participar da conversão da luz em corrente elétrica.
- E) Vidro, porque é transparente e permite a passagem da luz até a célula.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- A questão pede o material da camada ativa, aquela que absorve luz e gera corrente pelo efeito fotovoltaico. O enunciado diz que essa camada precisa ser um semicondutor.
- Entre os materiais citados, o enunciado informa que o silício é semicondutor. Logo, ele é o material que atende à exigência central da camada ativa.
- Quando a luz incide sobre o silício, ela pode liberar elétrons e gerar corrente elétrica, que é a conversão de luz em energia elétrica. Por isso a alternativa D está correta, e coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas:
- A) O plástico é material de proteção e encapsulamento, não gera corrente a partir da luz.
- B) O alumínio é metal condutor e serve para sustentar a estrutura, não para converter luz em eletricidade.
- C) O cobre é metal condutor e serve para transportar a corrente já produzida, não para produzi-la.
- E) O vidro é transparente e deixa a luz passar, mas não gera corrente elétrica.
💡 Dica: Considere as propriedades dos materiais utilizados em energia solar.
Alternativa por alternativa
O aluno confunde a função de proteção do material com a função de conversão de energia, supondo que um material que protege a célula também participa da geração de eletricidade.
O aluno associa resistência mecânica à capacidade de gerar eletricidade, achando que um material forte e metálico poderia compor a camada que produz corrente.
O aluno confunde condução de corrente com geração de corrente, achando que um bom condutor elétrico é suficiente para converter luz em eletricidade.
Por que engana: Confundir materiais condutores comuns com semicondutores adequados para conversão de energia solar.
A camada ativa da célula fotovoltaica deve ser constituída por um semicondutor, pois esse tipo de material apresenta propriedades eletrônicas que permitem a geração e a separação de cargas quando recebe luz. Conforme o texto-base, o silício é o único material identificado como semicondutor. Cobre e alumínio são condutores metálicos, mas sua função principal no painel é transportar a corrente; vidro e plástico desempenham funções de proteção, sustentação ou encapsulamento.
O aluno interpreta a transparência como a propriedade que define a camada ativa, esquecendo que deixar a luz passar não é o mesmo que converter luz em energia elétrica.
Raio-X da questão
materiais para painéis solares
avaliacao
propriedades dos semicondutores · funcionamento de painéis solares
Revisar as propriedades dos materiais utilizados na fabricação de painéis solares.
Confundir materiais condutores comuns com semicondutores adequados para conversão de energia solar.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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