7/23/2019 Los Paneles Solares Fotovoltaicos

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Los paneles solares fotovoltaicos se componen de celdas que convierten la luzen electricidad. Dichas celdas se aprovechan del efecto fotovoltaico, medianteel cual la energía luminosa produce cargas positivas y negativas en dossemiconductos próximos de distinto tipo, por lo que se produce un campoeléctrico con la capacidad de generar corriente. Los paneles solaresfotovoltaicos también pueden ser usados en vehículos solares. l par!metroestandarizado para clasi"car su potencia se denomina potencia pico, y secorresponde con la potencia m!xima que el módulo puede entregar ba#o unascondiciones estandarizadas, que son$

% radiación de &''' ()m*

% temperatura de célula de + - /no temperatura ambiente0.

Los paneles fotovoltaicos se dividen en$

ristalinas

1ono cristalinas$ se componen de secciones de un 2nico cristal de silicio /3i0/reconocibles por su forma circular u octogonal, donde los 4 lados cortos, si sepuede apreciar en la imagen, se aprecia que son curvos, debido a que es unacélula circular recortada0.

5oli cristalinas$ cuando est!n formadas por peque6as partículas cristalizadas.

7morfas$ cuando el silicio no se ha cristalizado.

3u efectividad es mayor cuanto mayores son los cristales, pero también su

peso, grosor y coste. l rendimiento de las primeras puede alcanzar el +'8mientras que el de las 2ltimas puede no llegar al &'8, sin embargo su coste ypeso es muy inferior.

l coste de los paneles fotovoltaicos se ha reducido de forma constante desdeque se fabricaron las primeras células solares comerciales y su coste medio degeneración eléctrica ya es competitivo con las fuentes de energíaconvencionales en un creciente n2mero de regiones geogr!"cas, alcanzando laparidad de red.

5aneles solares para se6alización en carreteras.

l término fotovoltaico proviene del griego 9:;$phos, que significa <luz= yvoltaico, que proviene del campo de la electricidad, en honor al físico italiano

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7le#andro >olta, /que también proporciona el término voltio a la unidad demedida de la diferencia de potencial en el 3istema ?nternacional de medidas0.l término fotovoltaico se comenzó a usar en ?nglaterra desde el a6o &@4A.

l efecto fotovoltaico fue reconocido por primera vez en &@BA por el físicofrancés Cecquerel, pero la primera célula solar no se construyó hasta &@@B. 3uautor fue harles ritts, quien recubrió una muestra de selenio semiconductorcon un pan de oro para formar el empalme. ste primitivo dispositivopresentaba una e"ciencia de sólo un &8. n &A' 7lbert instein dio laexplicación teórica del efecto fotoeléctrico. Eussell Fhl patentó la célula solarmoderna en el a6o &A4G, aunque 3ven 7son Cerglund había patentado, conanterioridad, un método que trataba de incrementar la capacidad de las célulasfotosensibles.

5rincipio de funcionamiento

5rincipios teóricos de funcionamiento. xplicación simpli"cada.

7lgunos de los fotones, que provienen de la radiación solar, impactan sobre laprimera super"cie del panel, penetrando en este y siendo absorbidos pormateriales semiconductores, tales como el silicio o el arseniuro de galio.

Los electrones, subpartículas atómicas que forman parte del exterior de los!tomos, y que se alo#an en orbitales de energía cuantizada, son golpeados porlos fotones /interaccionan0 liber!ndose de los !tomos a los que estaban

originalmente con"nados.

sto les permite, posteriormente, circular a través del material y producirelectricidad. Las cargas positivas complementarias que se crean en los !tomosque pierden los electrones, /parecidas a burbu#as de carga positiva0 sedenominan huecos y Huyen en el sentido opuesto al de los electrones, en elpanel solar.

Los rayos x

7l igual que otros descubrimientos importantes que conseguidos por el

hombre, la tecnología de los rayos I fue inventada totalmente por accidente.Jn físico alem!n llamado (ilhelm Eoentgen consiguió este descubrimientomientras experimentaba con rayos de electrones en un tubo relleno de gas. Loque vio es que una pantalla Huorescente en su laboratorio empezó a brillarcuando activaba el rayo de electrones. ste efecto no era algo tan extra6o K elmaterial Huorescente normalmente brilla como reacción a una radiaciónelectromagnética K pero el tubo que estaba utilizado estaba hecho de unpesado cartón negro. (ilhelm Eoentgen asumió que este material había

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bloqueado la mayoría de la radiación. Lo siguiente que hizo fue poner variosob#etos entre el tubo y la pantalla, y la pantalla todavía brillaba.

inalmente decidió poner su propia mano frente al tubo, y pudo ver la silueta

de sus huesos proyectados en la pantalla Huorescente. ustamente después dehaber descubierto los rayos I tal como los conocemos, había descubiertotambién la aplicación tan bene"ciosa que tenían. ste crucial invento precipitóuno de los avances médicos m!s importantes en la historia de la humanidad.La tecnología de los rayos I en radiografías permite a los médicos verdirectamente a través del te#ido humano y examinar huesos rotos, caries yob#etos que se han tragado, de una manera sencilla y r!pida. Los rayos Imodi"cados pueden ser usados para examinar te#idos blandos, como lospulmones, vasos sanguíneos y los intestinos.

uando un fotón colisiona con otro !tomo, el !tomo puede absorber la energíadel fotón al llevar a un electrón a un nivel m!s alto. 5ara que esto ocurra, el

nivel de energía del fotón tiene que coincidir con la diferencia de energía entrelas dos posiciones de los electrones. 3in no es así, el fotón puede cambiarelectrones entre órbitas. Los !tomos que forman los te#idos del cuerpoabsorben los fotones de luz bastante bien. l nivel de energía del fotóncompagina con varias de las diferencias de energía entre las posiciones de loselectrones. Las ondas de radio no tienen su"ciente energía para moverelectrones entre órbitas en !tomos grandes, por lo que pasa a través demuchas de las cosas. Los fotones de rayos I también pasan por a través demuchas cosas, pero por el motivo opuesto$ Mienen demasiada energía.

3in embargo, pueden rechazar un electrón de un !tomo. 5arte de la energía deun fotón de rayos I traba#a para separar el electrón del !tomo, y el resto envíael electrón volando por el espacio. Jn !tomo grande tiene m!s probabilidadesde ser absorbido por un fotón de rayos I, al tener los !tomos grandes m!senergía entre las diferentes órbitas. Los !tomos m!s peque6os, donde lasórbitas de electrones est!n separadas por relativamente peque6os saltos deenergía, tienen menos probabilidad de ser absorbidos por los fotones de rayosx.

Los te#idos blandos en nuestro cuerpo est!n compuestos de !tomos peque6os,

por lo que no absorbe los fotones de rayos I demasiado bien. Los !tomos decalcio que forman nuestros huesos son m!s grandes, por lo que lo absorbenme#or. n la siguiente parte del artículo veremos como funciona una m!quinade rayos I.