Energía solar fotovoltaica
La energía solar fotovoltaica es un tipo de electricidad renovable (energía eléctrica, -voltaica) obtenida directamente de los rayos del sol (foto-) gracias a la foto-detección cuántica de un determinado dispositivo; normalmente una lámina metálica semiconductora llamada célula fotovoltaica, o una deposición de metales sobre un sustrato llamada capa fina. También están en fase de laboratorio métodos orgánicos.
Se usa para alimentar innumerables aparatos autónomos, para abastecer refugios o casas aisladas y para producir electricidad para redes de distribución.
Los módulos o paneles fotovoltaicos están formados por un cristal o lámina transparente superior y un cerramiento inferior entre los que queda encapsulado el sustrato conversor y sus conexiones eléctricas. La lámina inferior puede ser transparente, pero lo más frecuente es un plástico de tedlar. Para encapsular se suele añadir unas láminas finas y transparentes de EVA que se funden para crear un sellado antihumedad, aislante, transparente y robusto.
La corriente eléctrica continua que proporcionan los módulos fotovoltaicos se puede transformar en corriente alterna mediante un aparato electrónico llamado inversor e inyectar en la red eléctrica, operación actualmente sujeta a subvenciones en muchos lugares para una mayor viabilidad.
El proceso, simplificado, sería el siguiente: Se genera la energía a bajas tensiones (380-800 V) y en corriente continua. Se transforma con un inversor en corriente alterna. Mediante un centro de transformación se eleva a Media tensión (15 ó 25 kV) y se inyecta en las redes de transporte de la compañía.
En entornos aislados, donde se requiere poca potencia eléctrica y el acceso a la red es difícil, como estaciones meteorológicas o repetidores de comunicaciones, se emplean las placas fotovoltaicas como alternativa económicamente viable. Para comprender la importancia de esta posibilidad, conviene tener en cuenta que aproximadamente una cuarta parte de la población mundial no tiene acceso a la energía eléctrica.
Célula fotoeléctrica
Una célula fotoeléctrica, también llamada célula, fotocélula o celda fotovoltaica, es un dispositivo electrónico que permite transformar la energía luminosa (fotones) en energía eléctrica (electrones) mediante el efecto fotovoltaico.
Compuestos de un material que presenta efecto fotoeléctrico: absorben fotones de luz y emiten electrones. Cuando estos electrones libres son capturados, el resultado es una corriente eléctrica que puede ser utilizada como electricidad.
La eficiencia de conversión media obtenida por las células disponibles comercialmente (producidas a partir de silicio monocristalino) está alrededor del 11-12%, pero según la tecnología utilizada varía desde el 6% de las células de silicio amorfo hasta el 14-19% de las células de silicio monocristalino. También existen Las células multicapa, normalmente de Arseniuro de galio, que alcanzan eficiencias del 30%. En laboratorio se ha superado el 42% con nuevos paneles experimentales.
La vida útil media a máximo rendimiento se sitúa en torno a los 25 años, período a partir del cual la potencia entregada disminuye.
Al grupo de células fotoeléctricas para energía solar se le conoce como panel fotovoltaico. Los paneles fotovoltaicos consisten en una red de células solares conectadas como circuito en serie para aumentar la tensión de salida hasta el valor deseado (usualmente se utilizan 12V ó 24V) a la vez que se conectan varias redes como circuito paralelo para aumentar la corriente eléctrica que es capaz de proporcionar el dispositivo.
El tipo de corriente eléctrica que proporcionan es corriente continua, por lo que si necesitamos corriente alterna o aumentar su tensión, tendremos que añadir un inversor y/o un convertidor de potencia.
Instalación básica de un sistema de energía solar
Datos Técnicos
| Modelo | SM 50 | SM 50H | SM 55 | SP 65 | SP 70 | SP 75 |
| Potencia nominal (+/-) | 50 w | 50 w | 55 w | 65 w | 70 w | 75 w |
| Tensión de trabajo | 16.6 v | 15.9 v | 17.4 v | 16.5 v | 16.5 v | 17.0 v |
| Corriente de trabajo | 3.05 A | 3.15 A | 3.15 A | 3.95 A | 4.25 A | 4.40 A |
| Tensión de circuito | 21.4 v | 19.8 v | 21.8 v | 21.4 v | 21.4 v | 21.7 v |
| Corriente de corto | 6.40 A | 3.35 A | 3.45 A | 4.50 A | 4.70 A | 4.80 A |
| Largo (mm) | 1293 | 1219 | 1293 | 1200 | 1200 | 1200 |
| Ancho (mm) | 329 | 329 | 329 | 527 | 527 | 527 |
| Alto (mm) | 34 | 34 | 34 | 34 | 34 | 34 |
| Peso (Kg) | 5.5 | 5.2 | 5.5 | 7.6 | 7.6 | 7.6 |
| Nota: los datos técnicos fueron elaborados bajo las siguientes condiciones: incidencia solar de 100 mW/cm2, densidad de la atmósfera de 1.5 mg/cm3 y temperatura de celdas de 25°C | ||||||
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