Energia Fotovoltaica
Introducción
En este informe se pretende dar a conocer de una manera un tanto breve pero concreta y clara lo que se denomina como “Energía Fotovoltaica” pero para esto, ¿Qué es lo que entendemos por energía? Es la capacidad de un cuerpo o sistema para ejercer fuerzas sobre otros cuerpos o sistemas o entre sus propios subsistemas.
Si las fuerzas ocasionan variacionestemporales microscópicas y desordenadas, hay transmisión de energía en forma de calor.
Si las variaciones son macroscópicas o microscópicas ordenadas (fenómenos eléctricos y magnéticos) hay transmisión de energía en forma de trabajo.
También existe una doble acepción del término energía; se puede utilizar tanto para:
a) Designar un tipo específico de energía (cinética, magnética).
b)Indicar el lugar de donde provienen o se almacenan los diferentes tipos de energía (eólica, solar).
La energía solar es la fuente de energía más abundante de la Tierra: renovable, disponible, gratuita y en cantidad muy superior a las necesidades energéticas de la población mundial. Sin embargo, su aprovechamiento presenta problemas técnicos y económicos que hacen difícil utilizarla en lapráctica. Hoy en día utilizamos solo una pequeña parte de la enorme cantidad de energía que nos llega del sol, por lo que el camino a recorrer es todavía largo para poder aprovechar la energía solar a gran escala.
Para esto se analizará un tipo de energía proveniente del Sol, llamada energía fotovoltaica desde la manera en la que se obtiene hasta la manera en la que se emplea, pero también las causas porlas cuales no hemos explotado esta energía a su máximo potencial.
Desarrollo
¿Cómo funciona la célula fotovoltaica?
La palabra fotovoltaico procede de photo = luz y voltaico = electricidad y significaba electricidad producida a través de la luz. El efecto fotovoltaico se basa sobre la capacidad de algunos semiconductores. Como el silicio, de generar directamente energía eléctrica cuando seexponen a la radiación solar.
La conversión de la radiación solar en energía eléctrica tiene lugar en la célula fotovoltaica, que es el elemento base del proceso de transformación de la radiación solar en energía eléctrica.
La luz esta formada por partículas, los fotones, que transportan energía. Cuando un fotón con suficiente energía golpea la célula, es absorbido por los materialessemiconductores y libera un electrón. El electrón, una vez libre, deja detrás de si una carga positiva llamada hueco.
Por lo tanto, cuanto mayor será la cantidad de fotones que golpean la célula, tanto mas numerosas serán las parejas electrón-hueco producidas por efecto fotovoltaico y por lo tanto mas elevada la cantidad de corriente producida.
¿Cómo esta hecha la celda fotovoltaica?
La célula fotovoltaicaes un dispositivo formado por una delgada lamina de un material semi-conductor, muy a menudo de silicio. Se trata del mismo silicio utilizado en la industria electrónica, cuyo costo es todavía más alto.
Actualmente el material mas utilizado es el silicio mono-cristalino, que presenta prestaciones y duración en el tiempo superior a cualquier otro tipo de silicio.
Silicio Mono-cristalino:Rendimiento energético hasta 15 – 17%
Silicio Poil-cristalino: Rendimiento energético hasta 12 – 14%
Silicio Amorfo: Rendimiento energético menos del 10%
La célula fotovoltaica está hecha por una placa de silicio, normalmente de forma cuadrada, con aproximadamente 10 cm de lado y con un grosor que varía entre 0.25 y los 0.35mm, con una superficie de mas o menos 100cm2.
El modulo fotovoltaico
Lascélulas solares constituyen un producto intermedio: proporcionan valores de tensión y corriente limitados en comparación a los requeridos normalmente por los aparatos usuarios, son extremadamente frágiles, eléctricamente no aisladas y sin soporte mecánico. Se ensamblan de la manera adecuada para formar una única estructura: el modulo fotovoltaico, que es una estructura sólida y manejable.
Los...
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