Energia fotovoltaica

.Energía fotovoltaica

El territorio mexicano se encuentra el hemisferio norte. En esta región la trayectoria aparente del sol durante la mayor parte del año, desde el atardecer se observa desde el sur.
La orientación e inclinación son aspectos determinantes en los arreglos fotovoltaicos para su producción eléctrica. Si se establece una orientación hacia el sur geográfico y un ángulo deinclinación igual al ángulo de la latitud, se maximiza la producción en términos anuales. En la mayoría de las casas los arreglos fotovoltaicos se pueden hacer sobre los techos de las casas, cuando el techo no es apropiado y existe terreno disponible se puede hacer en el suelo.

Sombreados:
El sitio que se elija para colocar los paneles fotovoltaicos, sobre el techo o tierra deberá estar libre desombreados por obstrucciones o arboles durante todo el día,
O al menos, en su mayor parte.
Debe observarse que la proyección de las sombras es mayor en invierno que en verano.

Los paneles fotovoltaicos son dispositivos basados en la acción de radiaciones luminosas sobre ciertos materiales, normalmente metales. El efecto de estas radiaciones puede ser de 3 tipos:
Efecto fotoemisivo o fotoexterno; provocaun arranque de electrones con liberación de los mismo.
Efecto conductivo o fotointerno: modifica la conductividad eléctrica del material.
Efecto fotolvoltaico: crea una fuerza electromotriz en el material.

Los materiales usados para las celdas fotovoltaicas son los semiconductores ya que la energía que liga a los electrones de valencia con su núcleo es similar a la energía de los fotones queconstituyen la luz solar. Al incidir la luz solar sobre el semiconductor, sus fotones suministran la cantidad de energía necesaria a los electrones de valencia como para que s rómpanlos enlaces y queden libres para circular por el semiconductor. Al lugar dejado por la ausencia del electrón liberado se llama hueco y dispone de carga eléctrica positiva. Estos huecos también se desplazan, ya que elelectrón liberado es susceptible de caer en un hueco próximo, produciendo entonces un movimiento de estos huecos. Al hecho de que los electrones ocupen los huecos de otros electrones se le denomina recombinación.
Estos electrones libres y estos huecos creados en los puntos donde hay luz, tienden a difundirse hacia las zonas oscuras, con lo cual pierden su actividad. Sin embargo, al moverse ambaspartículas en el mismo sentido, no producen corriente eléctrica, y antes o después se recombinan restableciendo el enlace roto. No obstante si en algún lugar próximo a la región donde estas parejas de electrones y huecos han sido creados se formara un campo eléctrico en el interior del semiconductor este campo separaría a los electrones de los hueco haciendo que cada uno circule en dirección opuesta ypor consiguiente, dando lugar a una corriente eléctrica en el sentido del campo eléctrico.
En las celdas solares convencionales, este campo eléctrico se consigue mediante la unión de dos regiones de un cristal de silicio que han sido tratadas químicamente de modo diverso.
Una de las regiones denominadas n, ha sido dopada con fosforo tiene 5 electrones de valencia, uno más que el silicio, demanera que la sección dopada muestra una afinidad por electrones menor que la del silicio puro.
La otra región, denominada p, ha sido dopada con boro tiene 3 electrones de valencia, uno menos que el silicio y por ello el silicio dopado con boro tiene una afinidad superior a la de el silicio puro. De esta manera la unión p-n formada presenta un diferencia de potencial Ve hace que los electrones tenganmenos energía en la zona n que en la zona p.

Rendimientos
El rendimiento se define como el cociente entre la potencia eléctrica máxima que puede suministrar una celda fotovoltaica y la potencia luminosa que incide sobre la superficie.

Tipo de celdas:
Arseniuro de galio; rendimiento cercano al 27-28% tecnología poco avanzada costos elevados.
Celdas de sulfuro de cadmio y celdas de sulfuro...