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Sistemas Solares Fotovoltaicos

Transforman la luz solar en energía eléctrica, una partícula luminosa con energía (fotón) se convierte en una energía electromotriz (voltaica), de ahí su nombre, fotovoltaico


Conversión Fotovoltaica

Es un proceso por el cual la energía solar se transforma directamente en electricidad. El dispositivo o elemento que media en el proceso es la célula solar o célula fotovoltaica. A esta conversión fotovoltaica se le llama efecto fotoeléctrico.

El efecto fotoeléctrico consiste en la emisión de electrones por un material cuando se le ilumina con radiación electromagnética (luz visible o ultravioleta, en general). El efecto fotoeléctrico fue descubierto y descrito por Heinrich Hertz en 1887.

Cuando la energía luminosa, principalmente la radiación solar, incide en la célula fotoeléctrica, existe un desprendimiento de electrones de los átomos que comienzan a circular libremente en el material. Si medimos el voltaje existente entre los dos extremos del material, observamos que existe una diferencia de potencial entre 0,5 y 0,6 voltios.



Usos
El elemento principal de un sistema de energía fotovoltaica es la célula fotoeléctrica. Los paneles solares están constituidos por cientos de éstas células, que conexionadas adecuadamente, suministran voltajes suficientes para, por ejemplo, la recarga de una batería. El principal uso de la energía fotovoltaica es hoy día la generación eléctrica conectada a la red de distribución, con el fin de reducir las emisiones de CO2. Igualmente día a día el uso para autoconsumo esta adquiriendo mucho auge.


Tipos

Tradicionalmente estaban definidos tres tipos de paneles dependiendo de forma de procesar el Silicio: mono-cristalinos, poli-cristalinos y amorfos. Hoy día nuevas tecnologías en la producción de los paneles están revolucionando la generación eléctrica fotovoltaica.

Celdas Esféricas: están compuesto por pequeños corpúsculos de silicio como gotas de silicio, consiste en una matriz de pequeñas células solares esféricas capaces de absorber la radiación solar con cualquier ángulo.

Celdas Monocristalinas: se componen de secciones de un único cristal de silicio (reconocibles por su forma circular o hexagonal).

Celdas Policristalinas: cuando están formadas por pequeñas partículas cristalizadas.

Celdas Amorfas: cuando el silicio no se ha cristalizado.

La comprensión del funcionamiento de esta tecnología sigue los siguientes pasos:


  • 1. La radiación del Sol impacta sobre las celdas y se convierte en electricidad de corriente continua (CC).
  • 2. Esta potencia de CC viaja a un inversor eléctrico, que convierte la potencia de CC en potencia de corriente alterna (CA).
  • 3. Un tablero de distribución y controles inteligentes administran el funcionamiento de la energía solar, conjuntamente con la red de suministro de electricidad o el generador.
  • 4. La electricidad de CA producida por el sistema solar es igual a la electricidad suministrada por la red eléctrica o por los grupos electrógenos.
  • 5. La electricidad generada se emplea para alimentar desde ventiladores, bombas o luces, hasta computadoras, maquinarias de una fábrica o todos los sistemas que la vivienda necesita.

México tiene una enorme apuesta en cuanto a energías verdes para 2024, ésta es lograr que el 35% de electricidad del país provenga de fuentes limpias.