PANELES SOLARES FOTOVOLTAICOS

Los paneles solares fotovoltaicos son dispositivos que se utilizan para transformar la luz solar en corriente continua ( CC).

PANELES SOLARES FOTOVOLTAICOS

Un panel solar  está formados por un grupo de células solares, las cuales se encargan de realizar dicha transformación.

¿Que es un panel solar fotovoltaico?

Las células solares, que están integradas y unidas en los paneles fotovoltaicos, un panel convierten la luz solar en electricidad a través de materiales semi-conductores, como el silicio. 




Cuando la luz solar golpea estos materiales, la energía de la luz es absorbida, y esa energía hace que los electrones dentro del material escapen de su posición en el átomo de silicio u otro material fotovoltaico. 

Estos electrones liberados se capturan para producir una corriente eléctrica.

En las siguientes imágenes podrás obtener mucha información acerca de las placas solares fotovoltaicas, sólo debes hacer clic en las imágenes y obtené toda la información

¿Quién fue el creador de los paneles solares fotovoltaicos?

La tecnología de energía solar no es un desarrollo reciente; de hecho, se remonta a mediados de la década de 1800 a la revolución industrial cuando las plantas de energía solar se desarrollaron para calentar agua que creaba vapor para conducir maquinaria.

Historia del panel solar

En 1839, Alexandre Edmond Becquerel descubrió el efecto fotovoltaico que explica cómo se puede generar electricidad a partir de la luz solar.

PANELES SOLARES FOTOVOLTAICOS
 Alexandre Edmond Becquerel

Afirmó que “al iluminar un electrodo sumergido en una solución conductora se crearía una corriente eléctrica”.

Sin embargo, incluso después de mucha investigación y desarrollo posterior al descubrimiento, la energía fotovoltaica siguió siendo muy ineficiente y las células solares se usaron principalmente para los propósitos de medir la luz.

Más de 100 años después, en 1941, Russell Ohl inventó la célula solar, poco después de la invención del transistor

¿Còmo funcionan los los paneles solares fotovoltaicos?

 
 Los mòdulos solares se están convirtiendo rápidamente en una opción de energía renovable muy atractiva , que podría terminar siendo increíblemente beneficiosa para el medio ambiente. 

El proceso de convertir la luz solar en energía eléctrica ha mejorado notablemente en las últimas décadas y ahora es más eficiente que nunca. 

El uso de la energía solar ha existido durante años en dispositivos pequeños como las calculadoras, pero ahora muchos están hablando de impulsar casas y negocios fuera de estos paneles.

Los mòdulos fotovoltaicos utilizan un proceso especial de conversión de fotones a electrones para generar una corriente mediante el uso de un tipo especial de célula conocida como célula fotovoltaica. 

Estas celdas se encuentran comúnmente en el frente de las calculadoras y pequeños artefactos. Cuandomuchas cèlulas están conectado entre sí, se los conoce colectivamente como un panel solar.

Las células fotovoltaicas están compuestas de materiales semiconductores como el silicio. 

El semiconductor absorbe la luz del sol. Cuando esto sucede, los fotones en la luz solar golpean algunos de los electrones en el material semiconductor, lo que les permite fluir en una corriente eléctrica.

Dentro de cada celda, hay un campo eléctrico que se utiliza para optimizar este flujo de electrones en una dirección particular.

 Cuando estos electrones se encuentran con un contacto metálico colocado en la célula fotovoltaica, se puede utilizar para alimentar dispositivos.

Mirá el video y aprendé ma sobre los  MÒDULOS SOLARES FOTOVOLTAICOS 

¿Cuanta electricidad produce un panel solar ?

Clasificación de potencia y eficiencia del panel

La energía solar disponible para los sistemas de paneles solares depende de varios factores. 

La latitud, el clima y el ángulo de la luz solar entrante afectan la cantidad de energía solar disponible en una ubicación. 

Sin embargo, con el fin de evaluar los paneles solares para comparación, los fabricantes suponen un promedio de energía solar disponible de 1,000 vatios por metro cuadrado. 

El porcentaje de esa energía que se convierte en energía eléctrica es la eficiencia del panel.

 Por ejemplo, un panel de 1 metro cuadrado puede tener una potencia de salida de 150 vatios. Suponiendo 1,000 vatios disponibles, este panel convierte el 15 por ciento de esa energía solar en energía eléctrica. 

Por lo tanto, este panel tiene una eficiencia del 15 por ciento. El módulo solar fotovoltaico de silicio promedio produce energía con una eficiencia de aproximadamente 15 a 18 por ciento, según el tipo de cristal de silicio.

¿Cuáles son los distintos tipos de paneles solares fotovoltaicos?

A continuaciòn se detallan los tipos de placas solares que existen y se clasifican segùn:

1-Los materiales :

MÒDULO SOLAR DE SILICIO MONOCRISTALINO 

PANELES SOLARES FOTOVOLTAICOS MONOCRISTALINOS

Estos se hacen usando celdas cortadas en un único cristal cilíndrico de silicio. Esta es la tecnología fotovoltaica más eficiente, que normalmente convierte alrededor del 15% de la energía del sol en electricidad.




El proceso de fabricación requerido para producir silicio monocristalino es complicado, lo que resulta en costos ligeramente más altos que otras tecnologías pero son los mas eficientes.

Paneles solares fotovos de silicio policristalino

paneles solares fotovoltaicos policristalinos

Un panel fotovoltaico policristalino, también a veces conocidas como células multicristalinas, las células de silicio policristalino están hechas de células cortadas de un lingote de silicio fundido y recristalizado.

Luego se cortan los lingotes en obleas muy delgadas y se ensamblan en celdas completas. En general son más baratos de producir que las células monocristalinas, debido al proceso de fabricación más simple, pero tienden a ser ligeramente menos eficientes, con eficiencias promedio de alrededor del 12%.

Placas solares fotovoltaicas de silicio de película delgada

paneles solares fotovoltaicos de película delgada

Esta es una variante de la tecnología multicristalina en la que el silicio se deposita en un proceso continuo sobre un material base que proporciona un aspecto brillante y de grano fino.

Al igual que todos los mòdulos fotovoltaicos  cristalinos, normalmente se encapsula en un polímero aislante transparente con una cubierta de vidrio templado y luego se une a un módulo con marco de metal.

Paneles fotovoltaicos de silicio amorfo

Las células de silicio amorfo se fabrican depositando silicio en una fina capa homogénea sobre un sustrato en lugar de crear una estructura de cristal rígida.

Como el silicio amorfo absorbe la luz de manera más efectiva que el silicio cristalino, las células pueden ser más delgadas, de ahí su nombre alternativo de PV de “película delgada”.

El silicio amorfo se puede depositar en una amplia gama de superficies, tanto rígidos como flexibles, lo que lo hace ideal para superficies curvas o unión directa a materiales de techado.

Sin embargo, esta tecnología es menos eficiente que el silicio cristalino, con eficiencias típicas de alrededor del 6%, pero tiende a ser más fácil y más barato de producir.

Si el espacio del techo no está restringido, un producto amorfo puede ser una buena opción. Sin embargo, si se requiere la salida máxima por metro cuadrado, los especificadores deben elegir una tecnología cristalina.

Placa solar de película fina

Otros materiales como el telururo de cadmio (CdTe) y el diseleniuro de cobre e indio (CIS) ahora se utilizan para módulos fotovoltaicos.

La atracción de estas tecnologías es que se pueden fabricar mediante procesos industriales relativamente económicos, ciertamente en comparación con las tecnologías de silicio cristalino, sin embargo, típicamente ofrecen mayores eficiencias de módulo que el silicio amorfo.

La mayoría ofrecen una eficiencia ligeramente menor: CIS es típicamente 10-13% eficiente y CdTe alrededor de 8 o 9%.

Una desventaja es el uso de metales altamente tóxicos como el cadmio y la necesidad tanto de una fabricación cuidadosamente controlada como de una eliminación al final de su vida útil; aunque un módulo típico de CdTe contiene solo un 0.1% de Cadmio, que según se informa es más bajo que el encontrado en una sola batería de NiCad de tamaño AA.

2-Por las formas

Mòdulo fotovoltaico con sistema de concentraciòn

Aquí hay algunos ejemplos de tecnologías de concentración y ejemplos para concentradores de punto y de línea.

Aunque puede haber diferencias en la ejecución o los materiales utilizados, la mayoría de los diseños seguirán uno de esos conceptos.

Lente de Fresnel

Una lente Fresnel, llamada así por el físico francés, comprende varias secciones con diferentes ángulos, lo que reduce el peso y el grosor en comparación con una lente estándar. Con una lente Fresnel, es posible lograr una distancia focal corta y una gran abertura, manteniendo la lente encendida.

Lentes Fresnel se pueden construir

  • en forma de círculo para proporcionar un enfoque puntualcon relaciones de concentración de alrededor de 500, o
  • en forma cilíndrica para proporcionar un enfoque de líneacon menores relaciones de concentración.

Con la alta relación de concentración en una lente de punto Fresnel, es posible utilizar una celda fotovoltaica de múltiples uniones con la máxima eficiencia. En un concentrador de línea, es más común usar silicio de alta eficiencia.

Espejos parabólicos

Aquí, toda la luz paralela entrante es reflejada por el colector (el primer espejo) a través de un punto focal hacia un segundo espejo.Este segundo espejo, que es mucho más pequeño, también es un espejo parabólico con el mismo punto focal. Refleja los rayos de luz en el medio del primer espejo parabólico donde golpea la célula solar.



La ventaja de esta configuración es que no requiere lentes ópticos.Sin embargo, las pérdidas ocurrirán en ambos espejos. SolFocus ha logrado una relación de concentración de 500 puntos en forma de concentrador con doble seguimiento de ejes.

Reflectores

Los módulos fotovoltaicos de baja concentración usan espejos para concentrar la luz solar en una célula solar. A menudo, estos espejos están fabricados con metal cubierto de silicona.

Esta técnica reduce las pérdidas de reflexión proporcionando efectivamente un segundo espejo interno.

El ángulo de los espejos depende del ángulo de inclinación y la latitud, así como del diseño del módulo, pero por lo general es fijo.Las relaciones de concentración alcanzadas van de 1.5 a 2.5.

Las células de baja concentración generalmente están hechas de silicio monocristalino. No se requiere enfriamiento.

La planta fotovoltaica de baja concentración más grande del mundo es Sevilla PV con módulos de tres empresas: Artesa, Isofoton y Solartec

Placa fotovoltaica de formato de tejas

paneles solares fotovoltaicos

Las tejas solares son la ùltima innovaciòn en tecnologìa solar fotovoltaica ,

Personalice la cantidad de electricidad que su techo solar produce para satisfacer sus necesidades energéticas. Esta característica es posible mediante el uso de dos tipos de baldosas de vidrio, baldosas solares y baldosas no solares.Ambos parecen iguales desde el nivel de la calle.

Panel solar fotovoltaico bifacial

paneles solares fotovoltaicos

Los módulos bifaciales producen energía solar desde ambos lados del panel.

Mientras que los paneles con respaldo opaco tradicionales son monofaciales, los módulos bifaciales exponen tanto el frente como la parte posterior de las células solares.

Cuando los módulos bifaciales se instalan en una superficie altamente reflectante (como un techo de TPO blanco o en el suelo con piedras de color claro), algunos fabricantes de módulos bifaciales reclaman hasta un 30% de aumento en la producción solo por la energía extra generada desde la parte trasera.

Los módulos bifaciales vienen en muchos diseños. Algunos están enmarcados, mientras que otros están sin marco. Algunos son de vidrio doble y otros usan hojas transparentes.

La mayoría usan células monocristalinas, pero hay diseños policristalinos. Lo único que es constante es que el poder se produce desde ambos lados. Hay módulos sin marco, de vidrio doble que exponen la parte posterior de las células, pero no son bifaciales.

Los verdaderos módulos bifaciales tienen contactos / barras colectoras en los lados frontal y posterior de sus celdas.

PANELES SOLARES PRECIOS

En 2018, la mayoría de los propietarios están pagando entre $ 2,71 y $ 3,57  por vatio para instalar energía solar en sus hogares, y el costo bruto promedio de los paneles solares antes de los créditos fiscales es de $ 18,840 .

Utilizando los  promedio para el tamaño del sistema a 6 kW (6.000 vatios), el costo del panel solar oscilará entre $ 11,380 y $ 14,990  (después de los créditos fiscales).

Eso es un seis y medio por ciento más bajo que hace un año, y los costos del sistema de paneles solares siguen DISMINUYENDO.

Sin embargo, para comprender realmente lo que costará un solo panel solar y cuánto costará un sistema solar completo para su casa, es importante comparar los precios cotizados con los propietarios de su área: los costos totales pueden variar según el estado en el que viva.

Costo promedio de paneles solares según el tamaño del sistema

Conocer el costo promedio por vatio es útil, pero ¿qué significa $ 3,14 / vatio para usted? 

El costo de instalar un sistema solar para su casa o negocio depende de la cantidad de electricidad que desea generar: un sistema más grande costará más, porque necesitará comprar más equipo y se necesitará más mano de obra para instalarlo.

El tamaño promedio del sistema de energía solar  es de aproximadamente 5 kilovatios (kW). 

Con base en el precio promedio de $ 3.14 / watt , un sistema de 5kW costaría $ 10,990 después de los créditos fiscales. A continuación se presentanalgunas cotizaciones promedio de 2018 para otros sistemas de energía solar por tamaño:

  • Costo del sistema de energía solar de 6kW: $ 13,188
  • Costo del sistema de energía solar 8kW: $ 17,584
  • Costo del sistema de energía solar de 10kW: $ 21,980

¿Qué son las celdas fotovoltaicas y para qué sirven?

 
Los paneles solares fotovoltaicos está formado por un grupo de células solares conectadas eléctricamente y encerradas en un marco.

La luz del sol está hecha de pequeñas partículas de energía llamadas fotones.

 Los módulos bifaciales producen energía solar desde ambos lados del panel.

Mientras que los paneles con respaldo opaco tradicionales son monofaciales, los módulos bifaciales exponen tanto el frente como la parte posterior de las células solares.

Cuando los módulos bifaciales se instalan en una superficie altamente reflectante (como un techo de TPO blanco o en el suelo con piedras de color claro), algunos fabricantes de módulos bifaciales reclaman hasta un 30% de aumento en la producción solo por la energía extra generada desde la parte trasera.

Los módulos bifaciales vienen en muchos diseños. Algunos están enmarcados, mientras que otros están sin marco. Algunos son de vidrio doble y otros usan hojas transparentes.

La mayoría usan células monocristalinas, pero hay diseños policristalinos. Lo único que es constante es que el poder se produce desde ambos lados. Hay módulos sin marco, de vidrio doble que exponen la parte posterior de las células, pero no son bifaciales.

Los verdaderos módulos bifaciales tienen contactos / barras colectoras en los lados frontal y posterior de sus celdas.

La cantidad de luz solar que llega a la Tierra en una hora sería suficiente para satisfacer la demanda energética de un año. Las células solares están compuestas por dos capas, una negativa y otra positiva, que crean un campo eléctrico.

Cuando los fotones se absorben en la célula, los electrones se liberan y se conducen hacia el fondo de la célula y a través de un cable, lo que genera electricidad.

Los paneles solares generan corriente continua (CC) que luego se convierte en corriente alterna (CA) para ser utilizada a diario por diversos dispositivos.

Si no se usa la electricidad, puede volverse a CC una vez más y venderse nuevamente a la red.

Las células solares contenidas en los sistemas domésticos pueden convertir alrededor del 20% de la luz solar que reciben en electricidad, aunque algunos sistemas diseñados con fines comerciales pueden alcanzar el 40%. son mucho más caros.

Los avances en la tecnología seguramente ayudarán a aumentar la eficiencia a la vez que reducirán los precios.

Dado que las células fotovoltaicas funcionan al absorber la luz solar, no producen electricidad durante la noche, pero sí funcionan en días nublados a pesar de perder algo de eficiencia.

¿Cuáles son los beneficios de las células fotovoltaicas?

La energía solar, como ya sabrá, es completamente verde y le ayudará a reducir significativamente su huella de carbono. A pesar del alto costo de inversión inicial, los paneles solares se amortizan en un tiempo relativamente corto y generarán un gran ahorro en sus facturas de energía. Estos son los principales beneficios de las células solares / paneles:

  • Las células solares no generan contaminación y dependen de una fuente renovable que no se agotará pronto.
  • No producen ningún ruido .
  • Se garantiza que durarán al menos 25 años , pero la vida útil promedio de un sistema solar es de entre 30 y 40 años.
  • Generalmente no hay costos de mantenimiento . Una vez que se cubre el costo inicial, no tendrá que gastar más dinero y generará electricidad gratis.
  • La inversión inicial se amortiza en alrededor de 10 años, pero cuanto mayor sea la cuota y la cantidad de luz solar que reciba, menor será el período de recuperación de la inversión.
  • Puede ganar dinero por la electricidad que produce a través de la tarifa de alimentación .

¿Dónde está el mejor lugar para instalar mis paneles solares?

Ya sea que intente construir un jardín o planear dónde quiere ubicar el almacén de herramientas, la ubicación es extremadamente importante.

Para que el jardín florezca, debe recibir la cantidad adecuada de luz solar y colocarse en un buen suelo en las condiciones más óptimas para el crecimiento. 

La posición, ubicación y orientación es igualmente importante, si no más, cuando se trata de paneles solares fotovoltaicos

Si realmente insistiera en colocar sus paneles solares horizontalmente en el costado de su casa, probablemente podría, pero ¿tendría sentido?

Para una gran inversión que se supone que le devuelve valor, dejar de lado el tiempo para analizar cuidadosamente y determinar la mejor ubicación es definitivamente un gran problema que podría utilizar la consulta con un profesional.

La mayoría de las veces, los paneles solares se ven colocados en ángulos en los techos y hay una muy buena razón para eso.

Entonces, en lugar de preguntar si puede instalar paneles solares en cualquier lugar que desee, la mejor pregunta que debe hacer es dónde y cómo deben colocarse sus paneles para lograr el máximo beneficio posible. 

Estos beneficios podrían incluir ahorros en dólares, reducción de la huella de CO2 y / o la satisfacción de producir su propio poder.

Por lo general, los paneles solares fotovoltaicos están instaladas en los techos, pero también se pueden colocar en el suelo, sobre estacionamientos y corredores exteriores, o incluso cerca de las paredes. 

Dependiendo de las condiciones y la configuración de la propiedad, así como la cantidad de energía requerida, cualquiera de estas posiciones puede proporcionar la máxima luz solar.

Los diversos factores que determinan el posicionamiento y la orientación incluyen la dirección a la que se enfrenta el techo y / o la propiedad, el ángulo o inclinación del techo, la resistencia del techo, el tipo de clima como lluvia, granizo y nieve que golpea el área todo el año, y por supuesto cualquier obstrucción que pueda causar sombreado.

La razón por la cual los tejados son populares en términos de posicionamiento es porque tienden a recibir la mayor cantidad de luz solar y están fuera del camino, pero a veces la instalación en el techo no es práctico debido a ciertas limitaciones como el espacio. Entonces, en casos como ese, el montaje en el suelo puede ser la mejor opción.

A veces puede pensar que está recibiendo mucha luz solar, pero el sombreado inesperado durante el día, sea grande o pequeño, puede tener un gran impacto en la cantidad de energía que realmente está recibiendo. 

El hecho de que su propiedad no tenga árboles grandes y obstructivos, no significa que la palmera del vecindario no pueda ensombrecer su hogar en algún momento del día, aunque parezca lejano.

Si desea saber cuál sería la mejor ubicación para sus paneles solares, sería una buena idea preguntarle a un profesional además de hacer su propio análisis y observación para que pueda comprender mejor su sistema. 

Un experto en energía solar puede medir la cantidad de sombra que cae en su propiedad a lo largo del día y darle la mejor recomendación para la colocación del sistema solar.




Entonces, ¿dónde está el mejor lugar para instalar sus paneles solares? Odio decirlo, pero depende. La buena noticia es que descubrir la ubicación puede ser fácil. 

¿Cuáles son los Consejos para el mantenimiento de paneles solares?

  • Mantenga los paneles solares lejos de lugares sombreados ya que la producción de energía se vuelve ineficiente cuando se evita que absorban la luz solar.
  • Asegúrese de que los inversores encienden las luces verdes . Si no están parpadeando, está perdiendo dinero al no compensar su uso de electricidad.
  • Registre el desempeño diario para mejorar el mantenimiento del panel solar . Es importante anotar cuánta energía se ha producido a una hora constante todos los días y tomar nota especial de las fechas en las que está muy nublado. Algunos de los resultados serán inconsistentes. (Su fabricante podría proporcionarle el mejor sistema de monitoreo para sus paneles solares).

paneles solares fotovoltaicos: Limpieza

  • Los kits de limpieza de paneles solares fotovoltaicos son muy útiles para limpiar paneles solares. Dentro del kit, encontrará un jabón biodegradable, un limpiador y un cepillo o cepillo pequeño con un mango más largo. Mezcle el jabón en el balde con agua. Las instrucciones se proporcionan en la botella. Sumerja el cepillo en el balde y comience a limpiar suavemente los paneles solares. Puede usar agua corriente o un cepillo suave para eliminar la suciedad o suciedad acumulada en los paneles.
  • ¡Cómo limpiar paneles solares nunca ha sido más fácil! Limpie los paneles solares cuando estén húmedos o mojados de manera que la suciedad y los residuos que se adhieren a ellos se puedan limpiar fácilmente.
  • Nunca use una esponja abrasiva o jabón  para la limpieza de su panel solar ya que puede rayar el vidrio. La mejor manera de limpiar los paneles solares es usando un trapo suave o jabón biodegradable .
  • Es importante no utilizar materiales duros al limpiar los paneles solares ya que podrían causar daños , y los paneles solares son costosos de reparar.
  • Si limpia a menudo, es posible que solo pueda pasar una manguera a lo largo de los paneles para eliminar la suciedad . Menos llamadas al mantenimiento del panel solar.
  • Si debe subir al techo, tenga cuidado ya que una vez que comienza a limpiar, el techo se vuelve resbaladizo y puede resbalar cuando se baja, así que use cuerdas de seguridad o un arnés para apoyarse .
  • Siempre tenga cuidado con la suciedad en los paneles solares para asegurarse de que no se acumule, ya que pueden absorber mejor la luz solar cuando están libres de suciedad.
  • Mucha gente pregunta, ¿los paneles solares necesitan limpieza? – la respuesta es sí. Dependiendo del tipo de panel que tenga, puede ser semanal o mensual en la limpieza de paneles solares . Su fabricante de paneles solares debería poder aconsejarle sobre esto para la limpieza de paneles solares

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