Celda solar de silicio amorfo
Páginas: 6 (1388 palabras)
Publicado: 27 de marzo de 2011
CÉLULAS SOLARES
DEFINICION
Conversión Fotovoltaica
La conversión fotovoltaica se basa en el efecto fotoeléctrico, es decir, en la conversión de la energía lumínica proveniente del sol en energía eléctrica. Para llevar a cabo esta conversión se utilizan unos dispositivos denominados células solares, constituidos por materiales semiconductores en los que artificialmente se ha creado uncampo eléctrico constante (mediante una unión p-n).
Cuando sobre un semiconductor incide una radiación luminosa con energía suficiente para romper los enlaces de los electrones de valencia y generar pares electrón-hueco, la existencia de una unión p-n separa dichos pares, afluyendo electrones a la zona n y huecos a la zona p, creando en resumen una corriente eléctrica que atraviesa la unión desde lazona n a la p, y que puede ser entregada a un circuito exterior (saliendo por la zona p y entrando
por la n). De esta manera, cuando se expone una célula solar a la luz del sol se hace posible la circulación de electrones y la aparición de corriente eléctrica entre las dos caras de la célula.
Fabricación
• A partir de las rocas ricas en cuarzo, ejemplo la cuarcita se obtiene silicio dealta pureza (de alrededor del 99%) y se funde.
• Una vez fundido se inicia la cristalización, resultando, si el tiempo es suficiente, lingotes de silicio cristalino
• El proceso de corte es muy importante ya que puede suponer pérdidas de hasta el 50% de material.
• Tras el proceso de corte se procede al decapado, que consiste en eliminar las irregularidades y defectos debidos alcorte, así como los restos de polvo o virutas que pudiera haber.
• Una vez limpia se le realiza un tratamiento antirreflectante para obtener una superficie que absorba más eficientemente la radiación solar.
• Formación de la unión p-n mediante la deposición de varios materiales (boro y fósforo generalmente), y su integración en la estructura de silicio cristalino. Como ya se vioanteriormente.
• Finalmente provee a la célula de contactos eléctricos adecuados.
Módulos fotovoltaicos
Es un conjunto completo de células interconectadas, medioambientalmente protegido. Son células interconectadas, es decir conectadas en serie y montadas entre dos láminas de vidrio que las protegen de la intemperie, esto constituye un módulo fotovoltaico
Potencias nominales de las célulasfotovoltaicas
En general las células tienen potencias nominales próximas a 1Wp, con lo cual mediante una radiación de 1000W/m2 proporcionan valores de tensión de unos 0,5 V y una corriente de unos dos amperios.
La unidad básica de las instalaciones fotovoltaicas es, la placa fotovoltaica, que contiene entre 20 y 40 células solares; estas placas se conectan entre sí en serie y/o paralelo paraobtener el voltaje deseado (12V, 14V, etc.).
Para obtener potencias utilizables para aparatos de potencia media, se tienen que unir un cierto número de células con la finalidad de obtener la tensión y la corriente requeridas.
Para tener más tensión hay que conectar varias células en serie. Ejemplo: conectando 36 (con dimensiones normales, de 7.6 cm de diámetro) se obtienen 18 V; tensión suficientepara hacer funcionar equipos a 12V, incluso con iluminaciones mucho menores de 1kW/m2.
Construcción de una celda solar
Para hacer una celda solar se considera necesario ver el espacio, es decir que tnato espacio hay disponible para colocarlo, también la superficie en la que se pondrá, si está nivelada o tiene alguna inclinación, ya que estos son factores que pueden cambiar las medidas que serequieran para la celda, la estructura de la misma, y tanque de alimentación así como la forma del termotanque.
Para esto es necesario seguir los siguientes pasos:
Determinar el tamaño del colector
Para realizar el cálculo se requieren dos valores, por ejemplo el número de tubos que se desean colocar en el panel y el largo que tendrá cada uno de los tubos de 1/2 pulgada que forman el...
DEFINICION
Conversión Fotovoltaica
La conversión fotovoltaica se basa en el efecto fotoeléctrico, es decir, en la conversión de la energía lumínica proveniente del sol en energía eléctrica. Para llevar a cabo esta conversión se utilizan unos dispositivos denominados células solares, constituidos por materiales semiconductores en los que artificialmente se ha creado uncampo eléctrico constante (mediante una unión p-n).
Cuando sobre un semiconductor incide una radiación luminosa con energía suficiente para romper los enlaces de los electrones de valencia y generar pares electrón-hueco, la existencia de una unión p-n separa dichos pares, afluyendo electrones a la zona n y huecos a la zona p, creando en resumen una corriente eléctrica que atraviesa la unión desde lazona n a la p, y que puede ser entregada a un circuito exterior (saliendo por la zona p y entrando
por la n). De esta manera, cuando se expone una célula solar a la luz del sol se hace posible la circulación de electrones y la aparición de corriente eléctrica entre las dos caras de la célula.
Fabricación
• A partir de las rocas ricas en cuarzo, ejemplo la cuarcita se obtiene silicio dealta pureza (de alrededor del 99%) y se funde.
• Una vez fundido se inicia la cristalización, resultando, si el tiempo es suficiente, lingotes de silicio cristalino
• El proceso de corte es muy importante ya que puede suponer pérdidas de hasta el 50% de material.
• Tras el proceso de corte se procede al decapado, que consiste en eliminar las irregularidades y defectos debidos alcorte, así como los restos de polvo o virutas que pudiera haber.
• Una vez limpia se le realiza un tratamiento antirreflectante para obtener una superficie que absorba más eficientemente la radiación solar.
• Formación de la unión p-n mediante la deposición de varios materiales (boro y fósforo generalmente), y su integración en la estructura de silicio cristalino. Como ya se vioanteriormente.
• Finalmente provee a la célula de contactos eléctricos adecuados.
Módulos fotovoltaicos
Es un conjunto completo de células interconectadas, medioambientalmente protegido. Son células interconectadas, es decir conectadas en serie y montadas entre dos láminas de vidrio que las protegen de la intemperie, esto constituye un módulo fotovoltaico
Potencias nominales de las célulasfotovoltaicas
En general las células tienen potencias nominales próximas a 1Wp, con lo cual mediante una radiación de 1000W/m2 proporcionan valores de tensión de unos 0,5 V y una corriente de unos dos amperios.
La unidad básica de las instalaciones fotovoltaicas es, la placa fotovoltaica, que contiene entre 20 y 40 células solares; estas placas se conectan entre sí en serie y/o paralelo paraobtener el voltaje deseado (12V, 14V, etc.).
Para obtener potencias utilizables para aparatos de potencia media, se tienen que unir un cierto número de células con la finalidad de obtener la tensión y la corriente requeridas.
Para tener más tensión hay que conectar varias células en serie. Ejemplo: conectando 36 (con dimensiones normales, de 7.6 cm de diámetro) se obtienen 18 V; tensión suficientepara hacer funcionar equipos a 12V, incluso con iluminaciones mucho menores de 1kW/m2.
Construcción de una celda solar
Para hacer una celda solar se considera necesario ver el espacio, es decir que tnato espacio hay disponible para colocarlo, también la superficie en la que se pondrá, si está nivelada o tiene alguna inclinación, ya que estos son factores que pueden cambiar las medidas que serequieran para la celda, la estructura de la misma, y tanque de alimentación así como la forma del termotanque.
Para esto es necesario seguir los siguientes pasos:
Determinar el tamaño del colector
Para realizar el cálculo se requieren dos valores, por ejemplo el número de tubos que se desean colocar en el panel y el largo que tendrá cada uno de los tubos de 1/2 pulgada que forman el...
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