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Sistemas de conversión eléctrica: Electricidad fotovoltaica: Las células producen electricidad directamente convirtiendo la energía que nos llega del sol. Los materiales con los que se empezaron a fabricar fueron el CU₂O y el selenio ya que el silicio no se conocía muy bien y no se comenzó a utilizar hasta años mas tarde. La energía solar fotovoltaica se utiliza porque tiene las siguientespropiedades: Son competitivos frente a los generadores tienen una larga vida, poco peso y carecen de mantenimiento.
Elementos constituyentes. Células: Semiconductores: Los semiconductores es una clasificación de las sustancias de la naturaleza según su resistividad, está comprendida entre 10⁴ y 10 Ω cm. Todos los elementos para ser estables suelen tener 8 electrones, en su capa externa, por lo cualcuando un electrono alcanza la energía suficiente para abandonar las corteza del átomo deja un sitio vacio, que se llama hueco. Semiconductores tipo P: Cuando la concentración de huecos móviles excede a la de electrones móviles. Existirá una concentración de huecos móviles igual a la concentración de impurezas. Semiconductor tipo N: Cuando la concentración de electrones móviles excede a la de huecosmóviles, las impurezas se llaman dadoras.
Diodo: Cuando un material tipo N se pone en contacto con un material tipo P, se forma la capa limite o barrera.
Las células: La conversión directa de la energía solar en energía eléctrica se consigue por medio de las células solares por el efecto fotovoltaico. Los fotones de la luz solar al incidir sobre un semiconductor producen dos tipos de efecto:Efecto fotoconductor: Los fotones al chocar con el semiconductor crean cargas eléctricas con lo que aumentan la conductividad eléctrica del semiconductor. Efecto fotovoltaico: Cuando en el semiconductor sin iluminar aparecen campos eléctricos permanentes en su interior, esta barreta se encuentra en la unión de los semiconductores.
Las células solares convierten directamente la energía de la luzdel sol en energía eléctrica mediante un proceso llamado “efecto fotovoltaico”. Tenemos que tener en cuenta que con un exceso de calor disminuye su rendimiento. Las principales son de silicio monocristalino. Para evitar el efecto de reflexión de las células llevan un revestimiento antirreflentante. Comportamiento: Las células tienen un comportamiento de diodos. Las características intensidad-tensiónde una célula solar en la oscuridad es la típica de un diodo. Solo circula corriente cuando la célula esta polarizada positivamente. Al iluminar se produce un desplazamiento de la curva característica. La célula solar puede operar en cualquier punto, produciéndose una potencia P = VxI. El valor máximo de esta potencia esta en Pm=VmXIm. El punto idóneo de funcionamiento será cuando conectemos unaresistencia. Rendimiento: El rendimiento de una célula se define como el cociente entre la energía eléctrica generada y la energía solar incidente. El silicio es el material más utilizado ya que se saca mucho rendimiento y su coste es aceptable. Variación con la temperatura: Es un factor muy importante a la hora de apreciar el rendimiento de una célula ya que afecta a su funcionamiento.
Tipos decélulas: Células solares semicristalinas y policristalinas: Permiten reducir el espesor del semiconductor hasta algunas micras, su rendimiento es menor que el de las células monocristalinas, al ser de forma cuadrada aprovechan mejor el espacio utilizado, además son mas económicas al ser mas delgas y ser menos costoso su proceso de fabricación. Células de silicio amorfo: Tienen mayor capacidad deabsorción de la luz que las de silicio cristalino, junto con una aceptable duración del conductor y una extrema delgadez de las células, hacen que se consideren de forma muy prometedora.
Estructuras de las células: Células solares de superficie piramidal: Se sustituye la clásica superficie losa de las células por una superficie dentada piramidal para captar mayor cantidad de radiaciones solares....
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