6.2 Celdas Fotovoltaicas

Ahorro de Energía

6.2 Celdas Fotovoltaicas ¿Qué es? Una celda fotovoltaica es un dispositivo electrónico que convierte la energía luminosa, la luz, en energía eléctrica. Es decir, absorbe los fotones de la luz para liberar electrones que puede usar en una corriente eléctrica.

Figura: Función de una Celda Fotovoltaica.

Estas celdas solares se integran en paneles solares y en términos generales, desempeñan la misma función. Sin embargo, no todas son iguales y se distinguen diferentes tipos que se diferencian entre sí por su composición y por el nivel de rendimiento que ofrecen dentro de un sistema fotovoltaico. Tipos Según

su

composición,

las celdas

fotovoltaicas se

pueden

catalogar

en

monocristalinas, policristalinas y amorfas: Celdas Monocristalinas se obtienen al cortar un cristal de silicio en forma circular u octagonal. Como el corte se hace en una sola pieza, es bastante caro producirlas, pero son el tipo de celdas más eficiente que existe hoy en día y son suaves al tacto.

Ahorro de Energía

Celdas Policristalinas también están hechas de silicio, pero no se obtienen de un solo corte, sino de un conjunto de partículas cristalizadas de silicio; su producción es menos costosa, pero resultan menos eficientes que las monocristalinas y se tienen que montar sobre marcos rígidos para protegerlas del deterioro Celdas Amorfas se fabrican con silicio no cristalizado sobre una base que puede ser de diferentes materiales. Fabricar este tipo de celdas resulta más económico, pero también son menos eficientes y presentan una reducción de potencia con el tiempo, algo que se nota sobre todo cuando se comienza a utilizar la celda, pero después de cierto tiempo de uso su potencia se estabiliza y su reducción es menor.

Figura: Diferentes Tipos de Celdas.

Beneficios: Además de sus innumerables aplicaciones, estos sistemas tienen grandes beneficios al compararlos con otras fuentes de energía: 

No requieren combustible.



Mínimo mantenimiento.



Fuente inagotable de energía (el Sol).



Sistemas modulares.

Ahorro de Energía



Larga vida.



No contaminan.



Sistemas silenciosos.



Fácil transportación.



Equipo resistente al medio ambiente extremo.

Componentes Dentro los componentes de un sistema de energía solar el módulo solar o conocido también como panel solar. El panel solar es el componente principal de todos los tipos de sistemas fotovoltaicos. Además de este existen diferentes partes que se suman al sistema que varían de acuerdo a la aplicación. En la siguiente ilustración se pueden ver de forma más didáctica los componentes.

Figura: Componentes de un Sistema Fotovoltaico.

Ahorro de Energía

Módulo Solar (Panel Solar) Fotovoltaico: Componente encargado de transformar la radiación solar en energía eléctrica a través del efecto fotoeléctrico. Están hechos principalmente por semiconductores (silicio) mono-cristalinos o poli-cristalinos Regulador de Carga: Este componente del sistema administra de forma eficiente la energía hacia las baterías prolongando su vida útil protegiendo el sistema de sobrecarga y sobre-descargas. Este componente es comercializado basado en su capacidad máxima de corriente a controlar (amperios). Batería (Acumulador): La energía eléctrica de los paneles, una vez regulada va a las baterías. Estas almacenan la electricidad para poder úsala en otro momento, su comercialización es basada en la capacidad de almacenar energía y es medida en Amperios hora (Ah). Inversor: Este componte convierte la corriente continua y bajo voltaje (12v o 24v típicamente) proveniente de las baterías o controlador en corriente alterna, de forma simplificada se puede decir que transforma la corriente continua en un toma corriente convencional. Soportes: Este es un componente pasivo de los sistemas de energía solar. Encargado de mantener en su lugar los módulos fotovoltaicos y debe estar proyectado para soportar la intemperie de forma constante, expansiones térmicas durante mínimo 25 años.

Bibliografía: SF, Y. T. (2016). Celdas Fotovoltaicas. Recuperado de: http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/624/A4.pdf, el día 29 de mayo del 2018. J. L., M. (2011). Energía Solar. Recuperado de: https://www.sunsupplyco.com/componentes-de-un-sistema-de-energia-solar/, el día 29 de mayo del 2018.