Aplicación del sistema solar fotovoltaico pdf
Cuando la mayoría de la gente piensa en “energía solar” se imagina paneles solares atornillados a los tejados o brillantes huertos solares en el desierto. Sin embargo, periódicamente se anuncian avances en las tecnologías de energía solar. Por ejemplo, los científicos del Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL) han fabricado una célula solar que puede generar una eficiencia de conversión solar de hasta el 47,1%. Se siguen fabricando células solares con materiales nuevos y mejorados, como la perovskita y los semiconductores orgánicos. Estos y otros descubrimientos permiten un número cada vez mayor de aplicaciones creativas de la energía solar, siete de las cuales se enumeran a continuación.
Ahora se pueden coser diminutos paneles solares flexibles en el tejido de la ropa. Los filamentos solares incrustados en las camisas, los abrigos de invierno y otros tipos de ropa nos mantienen calientes, alimentan nuestro teléfono o proporcionan energía para otras necesidades electrónicas portátiles. Otras aplicaciones son la iluminación de fachadas de edificios, toldos y cortinas, o la alimentación de los asientos de los coches con calefacción.
Ejemplos de células solares
Una célula fotovoltaica, a menudo llamada célula solar, convierte la energía de la luz directamente en energía potencial eléctrica mediante un proceso físico denominado efecto fotovoltaico. Las células fotovoltaicas se utilizan para producir electricidad en situaciones en las que son más económicas que otros métodos de generación de energía. Ocasionalmente, se utilizan como fotodetectores.
El efecto fotovoltaico se conoce desde que Edmund Becquerel observó las corrientes inducidas por la luz en un ácido diluido en 1839. La explicación del efecto depende de las teorías cuánticas de la luz y los sólidos que propusieron Planck en 1900 y Wilson en 1930.
Las primeras células fotovoltaicas de estado sólido se diseñaron en 1954, tras el desarrollo de los diodos y transistores de estado sólido. Desde entonces, el número de aplicaciones de las células fotovoltaicas ha aumentado, el coste por vatio de energía generada ha disminuido y la eficiencia ha aumentado. En 1991 se fabricaron módulos fotovoltaicos suficientes para proporcionar 50 MW de potencia. El ritmo de producción parece aumentar un 20% cada año.
Conversión de energía fotovoltaica
Dado que el sol irradia suficiente energía solar para abastecer el consumo humano de un año, ¡es realmente inteligente invertir en paneles solares fotovoltaicos! Sin embargo, todo en la vida tiene su parte de ventajas y desventajas, incluidas las células fotovoltaicas.
Sí, la misma célula fotovoltaica que es respetuosa con el medio ambiente y le ayuda a ahorrar en los costes de los servicios públicos, tiene algunas ventajas y desventajas. La lectura de la siguiente lista de pros y contras le permitirá comprender mejor la energía solar de Missouri antes de invertir.
La ventaja más destacada de las células fotovoltaicas es la energía limpia y ecológica que proporciona. No hay que temer ni preocuparse de que los paneles generen gases de efecto invernadero nocivos en el aire, como el dióxido de carbono.
Aunque tendrás que hacer una inversión inicial en el sistema, la energía solar es natural, gratuita y está disponible en abundancia durante mucho tiempo. Se acaba ahorrando en costes de electricidad una vez que se empieza a utilizar la energía generada por las células fotovoltaicas.
La energía solar fotovoltaica desempeña un papel integral en las redes de energía inteligentes, que funcionan con generación de energía distribuida (DPG). Las DPG son excepcionalmente respetuosas con el medio ambiente porque ayudan a reducir la producción de electricidad en las centrales eléctricas centralizadas.
Ventajas de la célula fotovoltaica
La fotovoltaica (FV) es el campo de la tecnología y la investigación relacionado con la aplicación de células solares para la producción de energía mediante la conversión de la energía del sol (luz solar, incluida la radiación ultravioleta del sol) directamente en electricidad por el efecto fotovoltaico. Este último se refiere al proceso de conversión de la luz (fotones) en electricidad (tensión). Las células solares son dispositivos fotovoltaicos que utilizan materiales semiconductores para convertir la luz solar directamente en electricidad. Cuando la luz solar es absorbida por estos materiales, hace que los electrones fluyan a través del material generando corrientes eléctricas. Las células solares producen electricidad de corriente continua (DC). Hay dos grandes categorías de células solares: las de película fina y las cristalinas[1].
Los componentes clave de un sistema de energía fotovoltaica son las células fotovoltaicas (también llamadas células solares) interconectadas y encapsuladas para formar un módulo fotovoltaico (el producto comercial), la estructura de montaje para el módulo o conjunto (varios módulos montados e interconectados entre sí para producir un voltaje y una corriente deseados (capacidad de potencia)), el inversor (esencial para los sistemas conectados a la red y necesario para muchos sistemas fuera de la red), la batería de almacenamiento y el controlador de carga (sólo para los sistemas fuera de la red). Las células solares suelen combinarse en módulos que contienen hasta 40 células para generar tensiones (normalmente de 12 V o 24 V) y corrientes importantes que pueden utilizarse para alimentar diversos dispositivos. La potencia de un módulo se mide en condiciones de prueba estandarizadas en vatios pico (Wp).