Sistema de celdas solares

Sistema de celdas solares

Silicio monocristalino

Un sistema fotovoltaico (FV) se compone de uno o más paneles solares combinados con un inversor y otros equipos eléctricos y mecánicos que utilizan la energía del Sol para generar electricidad. Los sistemas fotovoltaicos pueden variar mucho en tamaño, desde pequeños sistemas en tejados o portátiles hasta enormes plantas de generación a escala comercial. Aunque los sistemas fotovoltaicos pueden funcionar por sí mismos como sistemas fotovoltaicos sin conexión a la red, este artículo se centra en los sistemas conectados a la red de suministro, o sistemas fotovoltaicos conectados a la red.
La luz del Sol, formada por paquetes de energía llamados fotones, incide sobre un panel solar y crea una corriente eléctrica mediante un proceso llamado efecto fotovoltaico. Cada panel produce una cantidad relativamente pequeña de energía, pero puede unirse a otros paneles para producir mayores cantidades de energía como un conjunto solar. La electricidad producida por un panel solar (o matriz) es en forma de corriente continua (DC). Aunque muchos dispositivos electrónicos utilizan electricidad de corriente continua, como el teléfono o el ordenador portátil, están diseñados para funcionar con la red eléctrica que proporciona (y requiere) corriente alterna (CA). Por lo tanto, para que la electricidad solar sea útil, primero hay que convertirla de CC a CA mediante un inversor. Esta electricidad de CA procedente del inversor puede utilizarse para alimentar los aparatos electrónicos locales, o enviarse a la red eléctrica para su uso en otros lugares.

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Las células solares convierten la luz solar directamente en electricidad. Las células solares se utilizan a menudo para alimentar calculadoras y relojes. Están hechas de materiales semiconductores similares a los utilizados en los chips de los ordenadores. Cuando la luz solar es absorbida por estos materiales, la energía solar desprende electrones de sus átomos, permitiendo que los electrones fluyan a través del material para producir electricidad. Este proceso de conversión de luz (fotones) en electricidad (voltaje) se denomina efecto fotovoltaico (FV).
Las células solares suelen combinarse en módulos que contienen hasta 72 células; varios de estos módulos se montan en conjuntos fotovoltaicos que pueden medir hasta varios metros de lado. Estas matrices fotovoltaicas planas pueden montarse en un ángulo fijo orientado hacia el sur, o pueden montarse en un dispositivo de seguimiento que sigue al sol, lo que les permite capturar la mayor cantidad de luz solar en el transcurso de un día. Varias matrices fotovoltaicas conectadas pueden proporcionar suficiente energía para un hogar; en el caso de grandes aplicaciones eléctricas o industriales, pueden interconectarse cientos de matrices para formar un único y gran sistema fotovoltaico.

Estructura de la célula solar

Arriba: inversor de cadena solar y otros componentes BOS – Conjunto solar en un tejado de Hong Kong (China) – BIPV en un balcón de Helsinki (Finlandia)Medio: sistema en un tejado de Boston (Estados Unidos) – Parque solar de Westmill (Reino Unido) – Seguidor de doble eje con módulos CPV – Topaz, una de las mayores centrales solares del mundo, vista desde el espacioInferior: sistema fotovoltaico comercial en un tejado de unos 400 kWp – Central eléctrica en el monte Komekura (Japón) – Sistema fotovoltaico solar en Zugspitze, la cima de montaña más alta de Alemania
Los sistemas fotovoltaicos van desde los pequeños, montados en tejados o integrados en edificios, con capacidades de unos pocos a varias decenas de kilovatios, hasta las grandes centrales eléctricas de cientos de megavatios. Hoy en día, la mayoría de los sistemas fotovoltaicos están conectados a la red, mientras que los sistemas aislados representan una pequeña parte del mercado.
Los sistemas fotovoltaicos, que funcionan de forma silenciosa y sin piezas móviles ni emisiones ambientales, han pasado de ser aplicaciones de nicho de mercado a una tecnología madura utilizada para la generación de electricidad en general. Un sistema sobre tejado recupera la energía invertida en su fabricación e instalación en un plazo de 0,7 a 2 años y produce alrededor del 95% de energía renovable limpia neta durante una vida útil de 30 años[1]:30[2][3].

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Silicio

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Los propietarios de viviendas que instalan sistemas de energía fotovoltaica obtienen numerosos beneficios: reducción de la factura eléctrica, disminución de la huella de carbono y aumento potencial del valor de la vivienda. Pero estos beneficios suelen ir acompañados de importantes costes de instalación y mantenimiento, y la magnitud de las ganancias puede variar mucho de una casa a otra. Este artículo ayudará a los propietarios a hacer los cálculos financieros necesarios para determinar la viabilidad de la energía solar en sus casas.
La tecnología solar fotovoltaica (FV) existe desde la década de 1950, pero, gracias al descenso de los precios de los módulos solares, sólo se considera una tecnología económicamente viable para su uso generalizado desde el cambio de milenio.

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