CARACTERISTICAS DE LOS PANELES SOLARES FOTOVOLTAICOS

Para analizar las caracteristicas de los paneles solares fotovoltaicos,primero tenemos que hechar un vistazo a las células solares individuales crean un voltaje relativamente bajo, típicamente de alrededor de 0.5V.

CARACTERISTICAS DE LOS PANELES SOLARES FOTOVOLTAICOS

 Varias celdas solares se combinan dentro de un laminado con las celdas efectivamente conectadas en serie. 


CARACTERISTICAS DE LOS PANELES SOLARES FOTOVOLTAICOS

Los tipos de paneles solares y sus caracteristicas ,El laminado se cubre con una carcasa resistente a la intemperie y se instala en un marco para formar un módulo o panel fotovoltaico.

 El panel típicamente desarrollará alrededor de 15 voltios o más cuando esté bajo carga (por ejemplo, mientras se carga una batería de 12 voltios).

 El voltaje del circuito abierto podría ser mayor, quizás 20 voltios o más.

Si los mòdulos solres están conectados (eléctricamente) en serie, es posible obtener voltajes de salida muy altos. De hecho, se pueden conectar varios paneles para formar una cadena fotovoltaica. 

Además, dos o más cadenas se pueden alimentar a un inversor para crear una matriz FV. Los inversores se usan para convertir la corriente continua de los módulos a CA.

CARACTERISTICAS DE LOS PANELES SOLARES FOTOVOLTAICOS

Los sistemas FV pueden diseñarse para operar como una instalación independiente o para conectarse a una red eléctrica. 

En este último caso, su producción puede usarse en el sitio o exportarse dependiendo de la demanda de energía local. 

Los sistemas fotovoltaicos también se pueden integrar con otras plantas de generación (por ejemplo, generadores diesel) para formar sistemas híbridos. 

En todos estos sistemas, la energía eléctrica también puede almacenarse para un uso local posterior o la transmisión a usuarios distantes mediante el uso de baterías y otros dispositivos. 

En su forma más simple, un sistema fotovoltaico tiene sus células o paneles conectados directamente a equipos eléctricos de CC. El inconveniente obvio de este enfoque es la falta de un suministro de energía cuando no hay luz solar.

 En la práctica, dicho uso directo se limita a alimentar baterías pequeñas, cargadores de teléfonos celulares, calculadoras de bolsillo y equipos portátiles pequeños similares.

Tecnología de células fotovoltaicas

Hay muchos tipos diferentes de celdas solares. Sin embargo, los tipos más comunes y comercialmente disponibles son células amorfas, policristalinas y monocristalinas; que derivan sus nombres de la naturaleza del silicio utilizado para crear sus sustratos. 



La eficiencia de conversión de un panel fotovoltaico (consulte la tabla a continuación) y su costo dependerán de la naturaleza del silicio utilizado para fabricar las células solares del panel.

En la siguiente tabla se muestran las especificaciones de un panel solar

Composición de silicio

Eficiencia

Paneles comerciales *

Max conocido

Eficiencia*
Silicio amorfo
6
12.5
Silicio policristalino
9.5-15.3
20.4
Silicio monocristalino
13.3-15.9
25

   * Eficiencia (%) de células de silicio medidas en STC

Las células solares se prueban en condiciones de prueba estándar (STC). La luz solar incidente de 1,000 W / m 2 y una temperatura de celda de 25 o C son dos de las condiciones estándar.

Las células solares monocristalinas se fabrican a partir de cristales de silicio muy puro. Un cristal se cultiva en un proceso complejo para producir una barra larga (también llamada “lingote”).

 La barra se corta en forma de discos u obleas de 0,2 a 0,4 mm de grosor que luego se procesan en celdas individuales. Estos están conectados para crear un panel solar. 

En condiciones estándar, su eficiencia de conversión es muy similar a la de las células policristalinas. 

Los paneles monocristalinos se destacan, sin embargo, por su calidad y se utilizan a menudo donde se necesita una alta fiabilidad. Las células solares monocristalinas (y las células policristalinas) experimentan una reducción significativa de la producción a temperaturas celulares elevadas.

 Hay zonas geogràficas que son muy càídas, los paneles a menudo pueden operar a una temperatura de 50 o C, que está muy por encima de los 25 oC utilizado para las condiciones de prueba estándar. 

Como resultado, se puede esperar una reducción de entre el 12% y el 15% en la producción en un día soleado y esto debe tenerse en cuenta en un proyecto.

Los paneles fotovoltaicos hechos con células policristalinas (también llamadas células multicristalinas) son un poco más baratos y, en general, un poco menos eficientes que los compuestos por células monocristalinas. El silicio no se cultiva como una sola célula sino como un bloque de cristales. 

Estos bloques se cortan en obleas para producir células solares individuales. Si miras detenidamente un panel policristalino, verás un aspecto de vidrio roto en las células; esta es una indicación de los muchos cristales que componen cada celda. 

Las células policristalinas tienen un factor de reducción de temperatura incluso mayor que las células monocristalinas.

 

Una delgada capa de silicio se deposita sobre un material base como metal o vidrio para crear un panel solar amorfo. El silicio no tiene una estructura cristalina regular. El proceso de fabricación es razonablemente sencillo, lo que da como resultado paneles relativamente baratos. 

CARACTERISTICAS DE LOS PANELES SOLARES FOTOVOLTAICOS

Las células solares amorfas son, sin embargo, solo aproximadamente la mitad de eficientes que las células policristalinas y monocristalinas. 

Por lo tanto, para obtener el mismo rendimiento eléctrico que las células cristalinas, es necesario tener el doble del área de paneles amorfos.

 Esto podría ser un problema cuando la disponibilidad de espacio es limitada. Las células amorfas no sufren una producción reducida con una mayor temperatura celular (es decir, una disminución de la temperatura). 

Sistemas independientes

Un sistema independiente no está conectado a una red eléctrica. Normalmente se usa en sitios remotos, como granjas de interior, estaciones repetidoras de telecomunicaciones, etc.

La forma más simple de un sistema independiente tiene uno o más paneles fotovoltaicos, un conjunto de baterías y, idealmente, un controlador de carga. Los paneles fotovoltaicos se seleccionan de manera que su voltaje de salida sea suficiente para cargar las baterías. 

Típicamente esto significa voltajes un poco más altos que los 6, 12 o 24 voltios de las baterías estándar. Un controlador de carga asegura que las baterías no se dañen por la sobrecarga de los paneles.

 Las baterías se pueden usar para alimentar directamente equipos de bajo voltaje como luces.

Los inversores pueden conectarse tanto a las baterías como a los paneles fotovoltaicos para proporcionar corriente alterna (CA) para alimentar electrodomésticos de 240 voltios, herramientas eléctricas y otros equipos de CA. 

Hay dos tipos principales de inversores: inversores de onda sinusoidal modificada y de onda sinusoidal pura. 

Estos últimos producen AC con una onda sinusoidal casi perfecta que es muy similar a la suministrada por la red eléctrica.



 Por lo tanto, este tipo de inversor se puede usar para alimentar prácticamente la misma amplia gama de dispositivos que la electricidad de la red.

 El inversor de onda sinusoidal modificada más barato crea una salida de onda cuadrada modificada que es adecuada para la mayoría de los equipos eléctricos comunes, pero no para todos los dispositivos electrónicos sensibles