Energia fotovoltaica

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CAPITULO 4

EL PANEL FOTOVOLTAICO
Panel FV Debido a su fragilidad, las células FVs son vulnerables a la acción de los elementos naturales (lluvias, granizo, nieve, vientos, polvo, alta humedad, etc). Esta característica, sumada a la necesidad de ofrecer un voltaje de salida práctico (superior al ½V ), hacen necesario el uso de una estructura mecánica rígida y hermética que pueda contenerun elevado número de células. El panel fotovoltaico cumple con ambos requisitos, facilitando además el transporte de la unidades, el coneccionado externo, y el montaje de la unidad a un sostén. Cada fabricante adopta una empaquetadura diferente al construír el panel FV. Sin embargo, ciertas características son communes a todos ellos, como el uso de una estructura “sandwich” (Figura 4.1), dondeambos lados de las células quedan mecánicamente protegidas. 1 2 3 5 4 6 7 8 3
Nota: Dimensiones no están en escala

Estructura

Figura 4.1- Montaje típico de un panel FV El marco del panel (1) está hecho de aluminio anodizado, para evitar su oxidación. Su rigidez provee la presión necesaria para mantener juntas las partes que integran el “sandwich”. Los marcos tienen extensiones en ángulorecto, con perforaciones a lo largo del perímetro, las que facilitan su montaje a un sostén. La superficie colectora (2) tiene un vidrio templado o un plástico de alto impacto, con un alto valor de transmisividad para la luz incidente. Ambos materiales resisten severas granizadas y vientos portadores de arena o tierra. El uso del vidrio ofrece una acción autolimpiante, ya que la suciedad tiende aadherirse menos a su superficie.

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CAPITULO 4- EL PANEL FV
Un material esponjoso (3) cumple con una doble función: proteger los bordes del vidrio y proveer un cierre hermético para el panel a lo largo del perímetro de la estructura. Todos los materiales expuestos a la luz solar son resistentes a la acción deteriorante de los rayos ultra-violetas. La junta selladora (4), colocada a lo largo delperímetro, contribuye a evitar la presencia de agua (humedad) dentro del panel, evitando que las conecciones internas se oxiden (mayor resistencia óhmica) o causen la apertura del contacto al semiconductor. Las células FVs (5) son cubiertas con un material encapsulante (6) de alta transparencia. Es común el uso del acetato de etil-vinilo (EVA, en inglés), el que se aplica en capas muy finas que,al hornearse, se polimerizan solidificando la estructura. La rigidez del panel se incrementa con el uso de un sostén rígido (7), plástico o metálico, al que se conoce como substracto. La cara posterior del panel (8) tiene una superficie de sostén, que en algunos modelos es plástica (Tedlar®) y en otros metálica (aluminio). La versión metálica mejora la disipación del calor al exterior, un factormuy importante, como veremos al tratar la potencia de salida de un panel FV. La vida útil de un panel trabajando como generador depende de la construcción del mismo y no de la vida útil de las células FVs, ya que no se conoce el límite de la vida útil de un semiconductor. Los paneles que usan láminas plásticas en la superficie colectora suelen perder hasta un 20% del valor inicial de transmisividaddespués de muchos años de uso (aprox. 20), mientras que los que usan vidrio templado pierden sólo un 5%, ya que este material resiste mejor la acción deteriorante de los rayos ultra-violetas. La alta calidad de los paneles ofrecidos a la venta se refleja en las amplias garantías ofrecidas por los fabricantes (limitadas a un uso correcto) las que se extienden entre 20 y 25 años de uso (ver lasespecificaciones al final de este capítulo). La industria de baterías precedió a la de los sistemas FVs, de manera que la Voltaje de adopción de 12V para el voltaje de salida del panel era una opción práctica. Por otra salida parte, este valor no demanda la conección de un número excesivo de células en serie. La industria de aparatos electrodomésticos usados en vehículos recreacionales (RVs, en...