Celdas Solares

INTRODUCCIÓN

DESDE TIEMPO ATRÁS EL MUNDO ESTÁ ENFRENTANDO PROBLEMAS ENERGÉTICOS , DEBIDO AL AGOTAMIENTO DE LAS RESERVAS DE PETRÓLEO, EL CUAL ES UTILIZADO COMO FUENTE DIRECTA DE ENERGÍA (MOTORES DE VEHÍCULOS U OTROS), O BIEN PARA GENERAR DE ÉL OTRAS ENERGÍAS COMO LA ELÉCTRICA, ESTE FENÓMENO SE HA DENOMINADO COMO “CRISIS ENERGÉTICA”.

FRENTE A ESTA CRISIS HA SURGIDO LA NECESIDAD DE APROVECHAR DE MEJOR FORMA LOS RECURSOS ENERGÉTICOS DISPONIBLES, SE HAN IDEADO FORMAS DE APROVECHAR DISTINTOS TIPOS DE ENERGÍAS NATURALES CON EL PROPÓSITO DE CONVERTIRLAS EN ENERGÍA ELÉCTRICA, LAS QUE ADEMÁS CUENTAN CON LA VENTAJA DE SER RENOVABLES, COMO POR EJEMPLO: LA ENERGÍA SOLAR.

EN EL PRESENTE TRABAJO SE TRATARÁ EL TEMA DE LA ENERGÍA SOLAR CONVERTIDA EN ENERGÍA ELÉCTRICA MEDIANTE PANELES FOTOVOLTAICOS.

ANTECEDENTES

1839. FÍSICO EDMUND BECQUEREL. DESCUBRE EL EFECTO FOTOVOLTAICO.

1870. HENRICH HERTZ ESTUDIA EL EFECTO FOTOVOLTAICO EN SÓLIDOS COMO EL SELENIO.

1954. CIENTÍFICOS DE LABORATORIOS BELL DESARROLLAN LA PRIMERA CÉLULA FOTOVOLTAICA

1958. EL SATÉLITE ESPACIAL VANGUARD UTILIZÓ UN PEQUEÑO GENERADOR FOTOVOLTAICO PARA ALIMENTAR SU RADIO.

DESARROLLO

ENERGÍA SOLAR

EL SOL REPRESENTA LA MAYOR FUENTE DE ENERGÍA EXISTENTE EN NUESTRO PLANETA, LA ENERGÍA ES TRANSMITIDA POR MEDIO DE ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS PRESENTES EN LOS RAYOS SOLARES, LAS CUALES SON GENERADAS EN FORMA CONTINUA Y EMITIDA PERMANENTEMENTE AL ESPACIO, ESTA ENERGÍA LA PODEMOS PERCIBIR EN FORMA DE LUZ Y CALOR.

CERCA DEL 70% DE LA ENERGÍA SOLAR RECIBIDA POR LA TIERRA ES ABSORBIDA POR LA ATMÓSFERA, LA TIERRA Y POR LOS OCÉANOS, MIENTRAS QUE EL 30% RESTANTE ES REFLEJADO POR LA ATMÓSFERA DE REGRESO AL ESPACIO.

LA ENERGÍA ABSORBIDA POR LA ATMÓSFERA, LA TIERRA Y LOS OCÉANOS PERMITE UNA SERIE DE PROCESOS NATURALES, COMO POR EJEMPLO MANTENER UNA TEMPERATURA PROMEDIO, LA EVAPORACIÓN, QUE PERMITE LA GENERACIÓN DE PRECIPITACIONES, MOVIMIENTO DE MASAS DE AIRE, FOTOSÍNTESIS, GENERACIÓN DE BIOMASA, ETC.

POR OTRO LADO LA ENERGÍA SOLAR ES UNA FUENTE DE ENERGÍA RENOVABLE, INAGOTABLE, LIMPIA Y SUSTENTABLE.

EXISTEN DISTINTOS TIPOS DE TECNOLOGÍAS QUE PERMITEN UTILIZAR LA ENERGÍA PROVENIENTE DEL SOL, LOS

CUALES SE NOMBRAN A CONTINUACIÓN:

• ENERGÍA SOLAR PASIVA

• ENERGÍA SOLAR TÉRMICA

• ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA

• ENERGÍA SOLAR TERMOELÉCTRICA

• ENERGÍA SOLAR HÍBRIDA

• ENERGÍA EÓLICO SOLAR

CELDA FOTOVOLTAICA

UNA CELDA FOTOVOLTAICA ES UN DISPOSITIVO ELECTRÓNICO QUE PERMITE TRANSFORMAR LA ENERGÍA LUMINOSA (FOTONES) EN ENERGÍA ELÉCTRICA (ELECTRONES) MEDIANTE EL EFECTO FOTOELÉCTRICO (FIGURA 1).

EL EFECTO FOTOELÉCTRICO CONSISTE EN LA EMISIÓN DE ELECTRONES POR UN MATERIAL CUANDO SE LE ILUMINA CON RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA, ESTOS ELECTRONES LIBRES, AL SER CAPTURADOS GENERAN UNA CORRIENTE ELÉCTRICA COMO SE VE EN LA SIGUIENTE FIGURA. (FIGURA2).

FIGURA 1. CELDA FOTOVOLTAICA

FIGURA2. EFECTO FOTOVOLTAICO

PANEL FOTOVOLTAICO

UN CONJUNTO DE CELDAS FOTOVOLTAICAS DA ORIGEN A UN PANEL FOTOVOLTAICO QUE NO ES MÁS QUE UNA RED DE CELDAS SOLARES CONECTADAS EN SERIE O EN PARALELO SEGÚN LA TENSIÓN O CORRIENTE DE SALIDA NECESARIA.

SI LAS CELDAS SON CONECTADAS EN SERIE SE PRODUCIRÁ UN AUMENTO EN LA TENSIÓN DE SALIDA, SI LAS CELDAS SON CONECTADAS EN PARALELO SE AUMENTA LA CORRIENTE DE SALIDA.

FIGURA3. PANEL FOTOVOLTAICO

FUNCIONAMIENTO DE UN PANEL FOTOVOLTAICO

EL PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE LOS PANELES FOTOVOLTAICOS SE BASA EN EL EFECTO FOTOVOLTAICO.

MEDIANTE LA CAPTACIÓN DE FOTONES PROVENIENTES DE LA LUZ SOLAR, LOS CUALES INCIDEN CON UNA CIERTA CANTIDAD DE ENERGÍA EN LA SUPERFICIE DEL PANEL, ESTA INTERACCIÓN PROVOCA EL DESPRENDIMIENTO DE LOS ELECTRONES DE LOS ÁTOMOS DE SILICIO, ROMPIENDO Y ATRAVESANDO LA BARRERA DE POTENCIAL

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