Celdas solares y celdas fotovoltaicas

Celdas solares y celdas fotovoltaicas.

Las partes mas importantes de las celdas solares y/o celdas fotovoltaicas, son las capas del semiconductor.

Ya que es en ellas, donde, se liberan los electrones y se produce la corriente eléctrica.

Ahora bien, para hacer las capas de las distintas celdas solares se utilizan diferentes materiales semiconductores.

Los técnicos, saben que cada uno de estos materiales tienen sus ventajas e  inconvenientes.

Celdas de silicio de Monocristalino.

  • Presenta una estructura completamente ordenada.
  • Su comportamiento uniforme lo hace buen conductor.
  • Es de difícil fabricación.
  • Se obtiene de silicio puro fundido y dopado con boro.
  • Se reconoce por su manocromía azulada oscura y metálica.
  • Su rendimiento oscila entre 15-18%.

Celdas de silicio de Policristalino.

  • Presenta una estructura ordenada por regiones separadas.
  • Los enlaces irregulares de las fronteras cristalinas disminuyen el rendimiento de la celda.
  • Se obtiene de igual forma que la de silicio monocristalino, pero con menos fases de cristalización.
  • Su superficie está estructurada en cristales con distintos tonos azules y grises metálicos.
  • Su rendimiento oscila entre 12-14%.

Celdas de silicio Amorfo.

  • Presenta un alto grado de desorden.
  • Contienen un gran número de defectos estructurales y de enlaces.
  • Su proceso de fabricación es más simple que en los anteriores y menos costoso.
  • Se deposita en en forma de lámina delgada sobre vidrio y plástico.
  • Son eficientes bajo iluminación artificial.
  • Tiene un color marrón homogéneo.
  • Su rendimiento es menor del 10%
Celda solar en campo o planta fotovoltaica.

Otros tipos de celdas fotovoltaicas ó celdas solares en el año 2018.

Celda de película delgada.

  • Una de las celdas más desarrolladas de este tipo es la de sulfuro de cadmio (Cd S) y sulfuro cuproso (CuS).
  • Formadas por la unión de dos materiales.
  • Se necesita poco material activo.
  • Su proceso de fabricación es sencillo.
  • Los materiales utilizados están poco estudiados.
  • La tecnología para su obtención está poco desarrollada.
  • Tiene un rendimiento del 5% aproximadamente.

Celda de Arseniuro de Galio (Ga As).

  • Tiene buenos rendimientos con pequeños espesores.
  • Mantiene sus características a elevadas temperaturas.
  • Presenta tolerancia a radiaciones ionizantes.
  • Elevado costo de producción.
  • Material raro y poco abundante.
  • Tiene un rendimiento del 27% aproximadamente.

En conclusión, si deseas instalar un sistema de cerco eléctrico.

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Celda solar fotovoltaica. Celda solar precio. Paneles solares.

Panel solar funcionamiento

Panel solar funcionamiento.

Panel solar funcionamiento. ¿En qué consiste?

El panel fotovoltaico, llamado comúnmente panel solar esta formado por un conjunto de células fotovoltaicas.

Las cuales realizan la conversión de la radiación solar en corriente eléctrica en su interior.

Panel solar. Faena minera en altura

Una célula fotovoltaica es un dispositivo formado por una lamina de material semiconductor.

Cuyo grosor varía entre los 0,25 mm y los 0,35 mm, generalmente de forma cuadrada con una superficie de aproximadamente 100 cm2.

Cada célula fotovoltaica se compone de una delgada capa de material tipo «n» y otra de mayor espesor de material tipo «p«.

Amabas capas separadas son eléctricamente neutras, pero al juntarlas se genera un campo eléctrico en la union de «p-n»

Cuando la luz incide sobre la célula, los fotones rompen el par electrón hueco.

El campo eléctrico de la unión los separa para evitar que se re combinen, llevando los electrones a la zona «n» y los huecos a la zona «p«.

Mediante un conductor externo, se conecta la capa negativa a la positiva, generándose así un flujo de electrones.

Corriente eléctrica de la zona «p» a la zona «n«.

La superficie «n» es la cara del panel solar que se ilumina.

Mientras la luz siga incidiendo habrá corriente eléctrica y su intensidad será proporcional a la cantidad de luz que reciba la célula.

Panel solar y funcionamiento.
Panel solar Funcionamiento. Cómo absorben la energía solar.

Tipos y funcionamiento de células fotovoltaicas.

Las células fotovoltaicas más utilizadas son las formadas por la unión «p-n» y construidas con silicio monocristalino.

Aunque existen diversos procedimientos y tipos de materiales para su construcción.

Hay una serie de aspectos que afectan a todos los materiales semiconductores.

Cristalinidad.

Indica la ordenación de los átomos en la estructura cristalina.

El silicio, como otros materiales, puede aparecer en varias formas: Monocristalino, policristalino o amorfo.

Coeficiente de absorción.

Indica cómo la luz lejana, que tiene una longitud de onda especifica, puede penetrar el material antes de ser absorbida.

Un coeficiente de absorción pequeño significa que la luz no es absorbida fácilmente por el material.

Esto depende de dos factores:

  • Material que hay encima de la célula: Tiene que tener un mínimo coeficiente de absorción.
  • Longitud de onda o energía de la luz que es absorbida.

Las células de silicio cristalino son de un espesor grande, ya que tienen un coeficiente de absorción de la luz incidente relativamente reducido.

Costo y complejidad de fabricación.

Varían dependiendo del material o materiales utilizados en las capas del semiconductor según los factores:

  • Deposición en diversos compartimientos.
  • Necesidad de trabajar en un ambiente determinado.
  • Cantidad y tipo de material utilizado.
  • Número de pasos implicados.
  • Necesidad de mover células.
  • Etc.

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Energía renovable

Energía renovable.

En primer lugar la energía renovable vienen a satisfacer el consumo energético en la sociedad.

En segundo termino este consumo energético crece de forma considerable año tras año.

Por lo que llegará un momento en que los recursos energéticos naturales de los que se dispone en la actualidad.

Corran peligro de agotarse.

Ahora bien, el sistema energético actual basado en las centrales de generación térmicas y nucleares.

Presenta impactos negativos importantes sobre el medio ambiente que es necesario corregir con máxima urgencia.

Estas razones hacen que sea necesaria la búsqueda de nuevas fuentes alternativas de energías alternativas.

Las cuales  contribuyan a diversificar la actual oferta energética.

De tal manera que pueda hacerse frente al incremento de consumo, a la vez que se es mas respetuoso con el planeta.

Las energías renovables son la principal alternativa energética razonable en la actualidad.

Con un gran desarrollo de la tecnología fotovoltaica y paneles solares.

Energías renovables origen planta fotovoltaica
 Energía renovable, origen planta fotovoltaica

Se caracterizan, principalmente, por ser inagotables y presentar un reducido impacto ambiental en comparación con otras opciones.

Además, contribuyen al desarrollo de la localidad en la cual se instala la generación, al potenciar los recursos autóctonos de la zona.

Asimismo, constituyen una apuesta tecnológica de futuro, utilizando estos recursos prácticamente inagotables.

La energía solar fotovoltaica.

Consistente en la transformación de la energía existente en el sistema solar y procedente de la radiación solar.

En generación de la energía eléctrica.

Es quizá, dentro de las energías renovables, la que podríamos considerar más ecológica debido al bajísimo impacto ambiental que presenta.

La central fotovoltaica se caracteriza por reducir la emisión de agentes contaminantes (CO2, NOx y SOx, principalmente).

instalaciones fotovoltaicas
 Cierre perimetral de una instalación fotovoltaica. Energía renovable.

No necesita ningún suministro exterior, requiere un reducido mantenimiento y utiliza para su funcionamiento un sólo recurso, el solar, que es inagotable.

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Tecnología fotovoltaica y paneles solares.

Primeros conceptos para definir la tecnología fotovoltaica.

 

En primer lugar la tecnología fotovoltaica es la conversión de la energía solar en energía eléctrica.

Tiene características de  energía  renovable debido a que la electricidad se produce utilizando paneles solares de forma ecológica.

En segundo lugar el termino fotovoltaica se compone de la palabra griega «fotos» para la luz y el apellido del físico Alessandro Volta.

La potencia de un sistema fotovoltaica se mide en kilovatios punta (kWp).

¿Los paneles solares de una planta fotovoltaica son dañinos para el medio ambiente?

 

No, en absoluto, se producen de una manera climáticamente neutra y reducen
masivamente las emisiones de CO2.

¿Cuánta energía necesita un sistema fotovoltaico para ser fabricado? ¿Qué hay de la huella de carbono?

Cierre perimetral paneles solares y tecnología fotovoltaica.
Cierre perimetral para paneles solares y tecnología fotovoltaica.

En la discusión sobre la transición energética y la expansión de las energías renovables, estas preguntas se formulan una y otra vez.

Incluso hay un rumor persistente de que los sistemas solares requieren más energía para su producción de la que generan durante su vida.

Pero esa declaración definitivamente es incorrecta.

El tiempo de recuperación de la energía utilizada para la fabricación de los paneles solares.

Se mide en el número de años que el sistema debe estar en operación, para producir la energía necesaria que compense el gasto en la fabricación.

No sólo se tienen en cuenta todos los componentes de la planta fotovoltaica, sino también la energía consumida para su reciclaje.

El período de amortización de la energía de las plantas solares depende de la tecnología y la ubicación. Siendo de aproximadamente 2 años, con una irradiación media de 1.055 kWh / m².

La mayor parte de la energía se utiliza para los paneles solares. Estos tienen una vida útil de 20-30 años.

Significa que un sistema fotovoltaico genera 10 veces más energía durante su vida útil que la necesaria para producirla.

En conclusión, la tecnología fotovoltaica alivia la carga sobre el medio ambiente ahorrando varios millones de toneladas de CO2 al año.

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