Energia Solar fotovoltaica

2011
Trabajo para la asignatura de Ciencia Tecnología
y Sociedad, en el curso 2010– 2011, en la
universidad Politécnica de Madrid, escuela
técnica de telecomunicaciones.

03/05/2011

Energía solar fotovoltaica

Índice.

1. INTRODUCCION……………………………………………………………………………………………………...P.3
2. LA CÉLULA SOLAR…………………………………………………………………………………………………..p.4
2.1 PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO._P.4
2.2TIPOS DE CÉLULAS. _P.5
2.III CONCENTRACION FOTOVOLTAICA. _P.7
3.GENERADOR FOTOVOLTAICO……………………………………………………………..…….………..P.8
4. USOS Y APLICACIONES…………………………………………………………………………………………..P.9
4.1 DESARROLLO HISTORICO._P.9
4.2 LA INDUSTRIA AEROESPACIAL._P.10
4.3 USOS RURALES Y ZONAS EN VIAS DE DESARROLLO._P.10
4.4 USOS COVILES._P.11
4.5 VIVIENDAS SOLARES (SOLAR DECATHLON)._P.12
5. CONCLUSIONESFINALES………………………………………….………………………………………….P.14

BIBLIOGRAFIA…………………………………………………………………………………………………………….P.15

Alberto Pedrazuela Otero

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Energía solar fotovoltaica

1. INTRODUCCIÓN:
La cantidad de energía que nuestro planeta recibe anualmente de sol está
estimada en el orden de 1,5x10^8 KWh, cantidad muy superior al consumo
mundial. Aunque esta sea una energía limpia proveniente deuna fuente
“inagotable”, tienen un problema, como poder convertir esta energía de una
forma eficiente y que se pueda aprovechar. Aquí es donde entra la
tecnología actual que va dirigida en dos direcciones: el aprovechamiento
mediante conversión eléctrica y conversión térmica. En este trabajo nos
centraremos en la conversión directa en energía eléctrica que se produce en
las células solares, yse basa en el efecto fotovoltaico.

1.1
¿Qué es la energía solar fotovoltaica y el
efecto fotovoltaico?
La energía solar fotovoltaica es un tipo de energía limpia, la cual se
consigue a través de la transformación de la radiación solar a energía
electricidad por medio de las células fotovoltaicas que realizan el efecto
fotoeléctrico (observado por Hertz y Hallwachs a finales del sigloXIX).
Este efecto, consiste en exponer los conocidos como materiales
semiconductores a los rayos solares, los cuales excitan los electrones de la
capa de valencia hasta la banda de conducción. Cuando se produce este
fenómeno y la estructura física de los semiconductores se ve alterada, se
crea un campo eléctrico que genera un movimiento de los electrones
produciendo una corriente eléctricacontinua.
Los componentes principales de un sistema fotovoltaico son:
a) Célula fotovoltaica: elemento donde se lleva a cabo el efecto
fotoeléctrico produciendo corriente continua.
b) Óptica: elementos como espejos, lentes Fresnel, que hacen la
labor de concentrar la radiación solar en el punto donde se sitúa la
célula.
c) Inversor: convertidor de corriente continua procedente de la
célulaa corriente alterna
d) Seguidor: sistema encargado de mejorar el rendimiento del
sistema, orientando los módulos fotovoltaicos en dirección del sol
( este elemento no lo tienen todos los sistemas actuales, solo los
mas novedosos)

Alberto Pedrazuela Otero

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2. LA CÉLULA SOLAR:
2.1

Principio de funcionamiento

El principio de funcionamiento de lascélulas solares es de vital
importancia para la obtención de energía eléctrica a través de la radiación
solar, se basa en la rotura de enlaces y la aparición de un par electrónhueco que crea la aparición de electrones libres y huecos dentro de la
estructura atómica de los átomos, que tienden a difundirse desde las zonas
iluminadas (expuestas directamente a la luz solar) donde se crean, a laszonas oscuras. Para evitar una recombinación, es necesario crear en el
interior del semiconductor un campo eléctrico, mediante una unión “p-n”,
que aislé físicamente estos 2 tipos de cargas libres, apareciendo así una
intensidad de corriente que atravesará la célula en sentido del campo.
La unión “p-n” es la unión de un semiconductor de tipo “n” (ej. silicio, con
4 electrones en su capa de...