Pvsol

Asignatura:
Electrónica de Potencia
5º Ingeniería Industrial



GRANJA DE GANADO VACUNO











0. INTRODUCCIÓN TEÓRICA
Los módulos fotovoltaicos o colectores solares fotovoltaicos (llamados a veces paneles solares, aunque esta denominación abarca otros dispositivos) están formados por un conjunto de celdas (células fotovoltaicas) que producenelectricidad a partir de la luz que incide sobre ellos. El parámetro estandarizado para clasificar su potencia se denomina potencia pico, y se corresponde con la potencia máxima que el módulo puede entregar bajo unas condiciones estandarizadas, que son:
• - radiación de 1000 W/m2
• - temperatura de célula de 25ºC (no temperatura ambiente).
Las placas fotovoltaicas se dividen en:
•Cristalinas
o Monocristalinas: se componen de secciones de un único cristal de silicio (reconocibles por su forma circular u octogonal, donde los 4 lados cortos, si se observa, se aprecia que son curvos, debido a que es una célula circular recortada).
o Policristalinas: cuando están formadas por pequeñas partículas cristalizadas.
• Amorfas: cuando el silicio no se hacristalizado.
Su efectividad es mayor cuanto mayor es el tamaño de los cristales, pero también su peso, grosor y coste. El rendimiento de las primeras puede alcanzar el 20% mientras que el de las últimas puede no llegar al 10%, sin embargo su coste y peso es muy inferior. Durante la evolución de los paneles fotovoltaicos ha habido cuatro generaciones que comentaremos a continuación.

0.1. Las cuatrogeneraciones de células fotovoltaicas

La primera generación de células fotovoltaicas consistía en una gran superficie de cristal simple. Una simple capa con unión diodo p-n, capaz de generar energía eléctrica a partir de fuentes de luz con longitudes de onda similares a las que llegan a la superficie de la Tierra provenientes del Sol. Estas células están fabricadas, usualmente, usando un procesode difusión con obleas de silicio. Esta primera generación (conocida también como células solares basadas en oblea) son, actualmente, (2007) la tecnología dominante en la producción comercial y constituyen, aproximadamente, el 86% del mercado de células solares terrestres.
La segunda generación de materiales fotovoltaicos se basa en el uso de depósitos epitaxiales muy delgados desemiconductores sobre obleas con concentradores. Hay dos clases de células fotovoltaicas epitaxiales: las espaciales y las terrestres. Las células espaciales, usualmente, tienen eficiencias AM0 (Air Mass Zero) más altas (28-30%), pero tienen un coste por vatio más alto. En las terrestres la película delgada se ha desarrollado usando procesos de bajo coste, pero tienen una eficiencia AM0 (7-9%), más baja, y,por razones evidentes, se cuestionan para aplicaciones espaciales.
Las predicciones antes de la llegada de la tecnología de película delgada apuntaban a una considerable reducción de costos para células solares de película delgada. Reducción que ya se ha producido. Actualmente (2007) hay un gran número de tecnologías de materiales semiconductores bajo investigación para la producción en masa. Sepueden mencionar, entre estos materiales, al silicio amorfo, silicio policristalino, silicio microcristalino, teleruro de cadmio y sulfuros y seleniuros de indio. Teóricamente, una ventaja de la tecnología de película delgada es su masa reducida, muy apropiada para paneles sobre materiales muy ligeros o flexibles. Incluso materiales de origen textil.
La llegada de películas delgadas de Ga y Aspara aplicaciones espaciales (denominadas células delgadas) con potenciales de eficiencia AM0 por encima del 37% están, actualmente, en estado de desarrollo para aplicaciones de elevada potencia específica. La segunda generación de células solares constituye un pequeño segmento del mercado fotovoltaico terrestre, y aproximadamente el 90% del mercado espacial.
La tercera generación de células...