energia solar

Celdas Solares.
Marco Teórico.
Introducción.
Tras encontrar la gran necesidad de encontrar e implementar nuevas alternativas en energía renovable, los países que poseen las economías más estables se están centrando en conseguirla.
Radiación Solar para generación de electricidad.
En México:

 
Existen dos tecnologías para la generación de electricidad a partir de la radiación solar: lafotovoltaica (PV) y la de concentración solar (CSP).  Las celdas fotovoltaicas transforman directamente la radiación solar en electricidad por medio de un fenómeno físico denominado efecto fotovoltaico. Las celdas fotovoltaicas se pueden utilizar en conexión con la red eléctrica o bien en sitios aislados, por medio de sistemas que incluyen baterías.
 
Como se puede apreciar en la figura, latecnología de silicio amorfo, Thin Film, puede resultar más conveniente en zonas geográficas con una menor irradiación solar directa o, análogamente, con una mayor irradiación solar difusa; esto se debe a la orientación multidireccional de su estructura cristalina. Las zonas con mayor irradiación solar difusa se caracterizan por tener mayores partículas dispersas en la atmósfera como aerosoles, smog ylas de agua que forman las nubes. De manera adicional, en zonas donde la temperatura ambiental a lo largo del año es muy alta, digamos superior a los 35°C, esta tecnología presenta una pérdida en potencia generada aproximadamente 50% menor a la de su contraparte de silicio en obleas. El rendimiento de un módulo Thin Film oscila entre 6 y 8%..
 
Las tecnologías de silicio en obleas, Si-PV,incluyen tanto las estructuras monocristalinas como policristalinas y tienen un rendimiento mayor (12% y 16%, respectivamente) en zonas con alta irradiación solar directa y requieren áreas de instalación aproximadamente 40% menores a las de los sistemas Thin Film; por otra parte, existen nuevas y prometedoras tecnologías de paneles fotovoltaicos que trabajan bajo el principio de concentración de lairradiación solar directa en celdas de obleas cristalinas de alta eficiencia; estas tecnologías, denotadas por sus siglas en inglés como CPV incluyen, para su buen funcionamiento, seguidores solares en 1 o 2 ejes y presentan ventajas de costo y disminuyen sustancialmente el área con sombra permanente permitiendo otros usos del terreno como la agricultura.
 
Las tecnologías de concentradores solaresde potencia, CSP, resultan óptimas para instalaciones con capacidades superiores a los 50MW y con una componente de irradiación solar directa alta; en estas centrales la radiación solar calienta un fluido que en su estado de vapor sobrecalentado mueve una turbina y pone en marcha un generador eléctrico. El calentamiento del fluido se hace, por lo general, por medio de dispositivos ópticos queconcentran la radiación solar, logrando altas temperaturas, del mismo modo en que con una lupa se puede quemar un pedazo de papel. Una de las versiones de esta tecnología consiste en espejos parabólicos que concentran la radiación solar en un tubo en el cual circula un fluido (véase la Ilustración), mientras que en la otra versión un conjunto de espejos concentran la radiación en una torre denominadatorre solar.
 
Las centrales de concentración solar tienen la ventaja adicional de que pueden permitir, mediante inversiones adicionales, almacenar la energía en forma de calor, de manera que es posible generar electricidad aún cuando no hay radiación solar. Ambas tecnologías, la fotovoltaica y la de concentración solar, se han desarrollado aceleradamente en los últimos años alcanzandoeficiencias de más de 30%.
 
Como conclusión, resulta importante que al seleccionar el tipo de tecnología PV o de CSP para una aplicación específica se consideren las ventajas y desventajas en sus características técnicas relacionadas con los factores geográficos y climáticos de la zona de instalación y con los costos de inversión, instalación y mantenimiento de los sistemas.


Las celdas Solares....