Un panel solar es una especie de módulo que tiene como objetivo intentar aprovechar la mayor cantidad de energía que proviene de la radiación solar. Funcionan de la siguiente manera: los rayos solares impactan sobre la superficie del panel, penetrando es este y siendo absorbidos por materiales semiconductores, como el Silicio o el arseniuro de galio.
Dichos paneles son módulos que aprovechan la energía de los rayos solares. Los paneles fotovoltaicos se usan para generar energía. Están compuestos por numerosas celdas que transforman la luz en electricidad, dichas celdas a veces son llamadas células fotovoltaicas, lo que significa “luz-electricidad” y dependen del efecto fotovoltaico para poder transformar la energía del sol y hacer que una corriente pase por dos placas con cargas eléctricas opuestas. El parámetro estándar para medir su potencia se denomina potencia pico. Cuando son expuestos a la luz solar una celda de Silicio de 6 centímetros de diámetro puede producir una corriente de alrededor 0,5 amperios a 0,5 voltios.
El parámetro estandarizado para clasificar su potencia se denomina potencia pico, y se corresponde con la potencia máxima que el módulo puede entregar bajo unas condiciones estandarizadas, que son:
- radiación de 1000 W/m²
- temperatura de célula de 25 °C (no temperatura ambiente).
Los paneles fotovoltaicos se dividen en:
(Calculalo tu mismo)
Principio de funcionamiento
Principios teóricos de funcionamiento. Explicación simplificada.
Algunos de los fotones, que provienen de la radiación solar, impactan sobre la primera superficie del panel, penetrando en este y siendo absorbidos por materiales semiconductores, tales como el silicio o el arseniuro de galio.
Los electrones, subpartículas atómicas que forman parte del exterior de los átomos, y que se alojan en orbitales de energía cuantizada, son golpeados por los fotones (interaccionan) liberándose de los átomos a los que estaban originalmente confinados.
Esto les permite, posteriormente, circular a través del material y producir electricidad. Las cargas positivas complementarias que se crean en los átomos que pierden los electrones, (parecidas a burbujas de carga positiva) se denominan huecos y fluyen en el sentido opuesto al de los electrones, en el panel solar.
Se ha de comentar que, así como el flujo de electrones corresponde a cargas reales, es decir, cargas que están asociadas a desplazamiento real de masa, los huecos, en realidad, son cargas que se pueden considerar virtuales puesto que no implican desplazamiento de masa real.
- temperatura de célula de 25 °C (no temperatura ambiente).
Los paneles fotovoltaicos se dividen en:
(Calculalo tu mismo)
Cristalinas
Mono cristalinas: se componen de secciones de un único cristal de silicio (Si) (reconocibles por su forma circular u octogonal, donde los 4 lados cortos, si se puede apreciar en la imagen, se aprecia que son curvos, debido a que es una célula circular recortada).
Mono cristalinas: se componen de secciones de un único cristal de silicio (Si) (reconocibles por su forma circular u octogonal, donde los 4 lados cortos, si se puede apreciar en la imagen, se aprecia que son curvos, debido a que es una célula circular recortada).
Poli cristalinas: cuando están formadas por pequeñas partículas cristalizadas.
Amorfas: cuando el silicio no se ha cristalizado.
Su efectividad es mayor cuanto mayores son los cristales, pero también su peso, grosor y coste. El rendimiento de las primeras puede alcanzar el 20% mientras que el de las últimas puede no llegar al 10%, sin embargo su coste y peso es muy inferior.
El coste de los paneles fotovoltaicos se ha reducido de forma constante desde que se fabricaron las primeras células solares comerciales y su coste medio de generación eléctrica ya es competitivo con las fuentes de energía convencionales en un creciente número de regiones geográficas, alcanzando la paridad de red.
Su efectividad es mayor cuanto mayores son los cristales, pero también su peso, grosor y coste. El rendimiento de las primeras puede alcanzar el 20% mientras que el de las últimas puede no llegar al 10%, sin embargo su coste y peso es muy inferior.
El coste de los paneles fotovoltaicos se ha reducido de forma constante desde que se fabricaron las primeras células solares comerciales y su coste medio de generación eléctrica ya es competitivo con las fuentes de energía convencionales en un creciente número de regiones geográficas, alcanzando la paridad de red.
Principio de funcionamiento
Principios teóricos de funcionamiento. Explicación simplificada.
Algunos de los fotones, que provienen de la radiación solar, impactan sobre la primera superficie del panel, penetrando en este y siendo absorbidos por materiales semiconductores, tales como el silicio o el arseniuro de galio.
Los electrones, subpartículas atómicas que forman parte del exterior de los átomos, y que se alojan en orbitales de energía cuantizada, son golpeados por los fotones (interaccionan) liberándose de los átomos a los que estaban originalmente confinados.
Esto les permite, posteriormente, circular a través del material y producir electricidad. Las cargas positivas complementarias que se crean en los átomos que pierden los electrones, (parecidas a burbujas de carga positiva) se denominan huecos y fluyen en el sentido opuesto al de los electrones, en el panel solar.
Se ha de comentar que, así como el flujo de electrones corresponde a cargas reales, es decir, cargas que están asociadas a desplazamiento real de masa, los huecos, en realidad, son cargas que se pueden considerar virtuales puesto que no implican desplazamiento de masa real.
Opcionalmente:
La corriente continua se lleva a un circuito electrónico conversor (inversor) que transforma la corriente continua encorriente alterna, (AC) (tipo de corriente disponible en el suministro eléctrico de cualquier hogar) de 120 o 240 voltios.
La potencia de AC entra en el panel eléctrico de la casa.
La electricidad generada se distribuye, casi siempre, a la línea de distribución de los dispositivos de iluminación de la casa, ya que estos no consumen excesiva energía, y son los adecuados para que funcionen correctamente con la corriente generada por el panel.
La electricidad que no se usa se puede enrutar y usar en otras instalaciones.
La potencia de AC entra en el panel eléctrico de la casa.
La electricidad generada se distribuye, casi siempre, a la línea de distribución de los dispositivos de iluminación de la casa, ya que estos no consumen excesiva energía, y son los adecuados para que funcionen correctamente con la corriente generada por el panel.
La electricidad que no se usa se puede enrutar y usar en otras instalaciones.
¿Dónde puedo instalar los paneles?
Los
paneles solares se pueden instalar en cualquier parte, ya sea en
granjas o viviendas mediante estructuras planas en tejados o en el mismo
suelo, o bien mediante estructuras de poste en las paredes de los
edificios. En España los paneles se colocarán orientados al sur, para
conseguir el máximo aprovechamiento de las horas de sol. Su inclinación
de penderá de la latitud en la que se realice la instalación. Del mismo
modo, la cantidad de energía solar recibida también dependerá de la zona
dónde se realice la instalación.
Lista de aplicaciones donde se usan paneles fotovoltaicos:
Centrales conectadas a red.
Sistemas de autoconsumo fotovoltaico.
Estaciones repetidoras de microondas y de radio, incluyendo acceso a internet mediante Wimax.
Electrificación de pueblos en áreas remotas (electrificación rural).
Instalaciones médicas en áreas rurales.
Corriente eléctrica para casas de campo.
Sistemas de comunicaciones de emergencia.
Sistemas de vigilancia de datos ambientales y de calidad del agua.
Faros, boyas y balizas de navegación marítima.
Bombeo para sistemas de riego, agua potable en áreas rurales y abrevaderos para el ganado.
Balizamiento para protección aeronáutica.
Sistemas de protección catódica.
Sistemas de desalinización.
Vehículos de recreo propulsados por electricidad solar captada en movimiento.
Señalización ferroviaria.
Sistemas para cargar los acumuladores de barcos.
Fuente de energía para naves espaciales.
Postes SOS (Teléfonos de emergencia de carretera).
Parquímetros.
Recarga de bicicletas, scooters y otros vehículos eléctricos.
Viviendas habituales o de fin de semana.
Sin duda que aún queda mucho por avanzar en la tecnología de los paneles solares, especialmente en materia de eficiencia, pero esta energía es considerada una de las fuentes energéticas más limpias existentes hoy día, y cada vez se hace más competitiva frente a otros tipos de energías, lo que augura un gran desarrollo en la industria de paneles solares en el futuro.
(Calculalo tu mismo)