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Energía Fotovoltáica |
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Energía Fotovoltaica
Cualquier persona que haya usado una calculadora matemática moderna puede comprender el concepto de energía fotovoltaica (PV). Se trata básicamente del proceso de convertir energía procedente del Sol en electricidad que pueda hacer funcionar cualquier objeto desde electrodomésticos e iluminación hasta edificios comerciales y plantas generadoras de energía.
Exactamente de la misma manera que las pequeñas células solares de las calculadoras de mano eliminan la necesidad de pilas o baterías, la energía fotovoltaica puede ofrecer al mundo una fuente de electricidad limpia y fiable, y reducir nuestra dependencia de los combustibles fósiles.
La tecnología fotovoltaica del siglo XXI lo hace posible. Emplea capas de silicio cristalino microdelgado para convertir la luz solar común en pequeñas cargas eléctricas. Este proceso luego se multiplica miles de veces para crear, más pequeños que nunca, módulos y sistemas que pueden generar suficiente electricidad para suministrar energía a ciudades enteras.
Es importante tener presente que la energía fotovoltaica es diferente de la energía solar térmica usada para las calefacciones o en la producción de agua caliente. Una célula fotovoltaica individual esta compuesta por dos o más capas delgadas de material semiconductor, normalmente silicio cristalino. Cuando el silicio se expone a la luz, se generan pequeñas cargas eléctricas que se conducen mediante contactos metálicos como corriente continua.
A fin de maximizar la recolección y conversión de energía, las células solares individuales se conectan entre sí y se ubican en un módulo. Estos módulos son los elementos fundamentales de los sistemas fotovoltaicos y, a su vez, están conectados entre sí para generar los volúmenes necesarios de electricidad. En algunos casos también se usa un convertidor para convertir la corriente continua de alto voltaje en corriente alterna de bajo voltaje.
Tipos de tecnologías fotovoltaicas
Básicamente existen dos tipos de tecnología fotovoltaica: cristalina y de capa delgada. La cristalina a su vez se puede dividir en dos tipos:
*Células monocristalinas: se fabrican con células cortadas de un único cristal cilíndrico de silicio. Aunque las células monocristalinas ofrecen la mayor eficiencia (aproximadamente un 18% de conversión de la luz solar incidente), su complejo proceso de fabricación las hace algo más caras.
*Células policristalinas: se hacen cortando obleas microdelgadas a partir de lingotes de silicio fundido y vuelto a cristalizar. La producción de las células policristalinas es más económica, pero su eficiencia se ve levemente afectada (aproximadamente un 14% de conversión de la luz solar incidente).
Para fabricar células fotovoltaicas de capa delgada se deposita una capa ultrafina de material fotovoltaico en un sustrato. El tipo más común de célula fotovoltaica de capa delgada se hace a partir del material a-Si (silicio amorfo), pero también es posible usar otros materiales como CIGS (cobre, iridio, galio y selenio), CIS (cobre, iridio y selenio), CdTe (telururo de cadmio), células solares sensibilizadas por colorante, o células solares orgánicas.
Tipos de sistemas fotovoltaicos
La tecnología fotovoltaica se aplicó originalmente en el espacio, suministrando electricidad a los satélites. Hoy en día, los sistemas fotovoltaicos se pueden usar para suministrar energía a casi cualquier cosa sobre la Tierra. Los sistemas fotovoltaicos funcionan de dos formas básicas.
*Sistemas fotovoltaicos conectados a la red
Estos sistemas están conectados a una red eléctrica más amplia. Durante el día, la electricidad solar que genera el sistema se usa inmediatamente o se vende a empresas de suministro eléctrico. Durante la noche, cuando el sistema no puede suministrar energía inmediata, la electricidad se puede extraer de nuevo de la red eléctrica.
*Sistemas fotovoltaicos sin conexión a la red
Estos sistemas no están conectados a ninguna red eléctrica y pueden usarse para suministrar electricidad a estaciones repetidoras de radio, cabinas telefónicas y alumbrado público. También hay una demanda creciente de sistemas fotovoltaicos móviles en el mercado de las embarcaciones y caravanas para el ocio. Los sistemas fotovoltaicos sin conexión a la red (también conocidos como aislados o autónomos) además ofrecen electricidad asequible y de un valor incalculable en países en vías de desarrollo, donde las redes eléctricas convencionales son poco fiables o directamente no existen.
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