COMO FUNCIONA UN PANEL SOLAR FOTOVOLTAICO

¿Como funciona un panel solar fotovoltaico?

Analizaremos como trabajan los paneles solares, los paneles solares son una de las formas más comunes de tecnología renovable: funcionan convirtiendo la energía del sol en electricidad.

 Esto se hace usando algunos pedacitos de tecnología muy inteligentes llamados células fotovoltaicas.



Las células fotovoltaicas están intercaladas entre materiales semiconductores, normalmente silicio, pero también puede ser de vidrio o resina de polímero, con diferentes propiedades electrónicas para crear un campo eléctrico.

Cuando los fotones (o la luz solar, como es más conocido) golpean los paneles solares, los materiales semiconductores se energizan.

 Este fenòmeno es conocido como el efecto fotoeléctrico y es esto lo que crea la corriente necesaria para producir electricidad.

COMO FUNCIONA UN PANEL SOLAR FOTOVOLTAICO

La mayoría de los paneles solares actuales solo reaccionan al espectro de luz visible ya que tienen la energía más fuerte, sin embargo, hay mucha investigación en marcha para hacer un mejor uso del espectro completo y permitir la generación de electricidad a partir de los rayos ultravioletas e infrarrojos.

No se puede conectar la electricidad generada desde los paneles solares directamente a la red eléctrica ya que es de corriente continua CC, por lo que primero debe convertirse a la corriente alterna CA más segura y estable. 

Para hacer esto, la electricidad pasa a través de un inversor solar , que luego puede canalizarse a la red nacional o utilizarla en su hogar.



Con un poco mas de profundidad veremos como funcionan los paneles solares

Todo el proceso de como funciona un panel solar se produce dentro de la celula solar.

¿Còmo funciona una celula solar?

Una célula solar está compuesta por dos tipos de semiconductores, llamados silicio de tipo p y tipo n. El silicio de tipo p se produce mediante la adición de átomos, como el boro o el galio, que tienen un electrón menos en su nivel de energía externo que el silicio. 

Debido a que el boro tiene un electrón menos del que se requiere para formar los enlaces con los átomos de silicio que lo rodean, se crea una «vacancia» de electrones.

El silicio tipo n se forma al incluir átomos que tienen un electrón más en su nivel externo que el silicio, como el fósforo.

 El fósforo tiene cinco electrones en su nivel de energía externo, no cuatro. Se une con sus átomos adyacentes de silicio, pero un electrón no está involucrado en la unión. En cambio, es libre de moverse dentro de la estructura de silicio.

Una célula solar consiste en una capa de silicio de tipo p colocada junto a una capa de silicio de tipo n (figura 1). En la capa de tipo n, hay un exceso de electrones, y en la capa de tipo p, hay un exceso de agujeros cargados positivamente (que son vacantes debido a la falta de electrones de valencia). 

PANELES SOLARES PARA CASAS

Cerca de la unión de las dos capas, los electrones en un lado de la unión (capa de tipo n) se mueven en los orificios en el otro lado de la unión (capa de tipo p). 

Esto crea un área alrededor de la unión, llamada zona de agotamiento, en la cual los electrones llenan los agujeros (Fig. 1, primer plano).

COMO FUNCIONA UN PANEL SOLAR FOTOVOLTAICO

Figura 1. Representación esquemática de una célula solar, que muestra las capas de tipo ny de tipo p, con una vista en primer plano de la zona de agotamiento alrededor de la unión entre las capas tipo ny p.

Cuando todos los agujeros están llenos de electrones en la zona de agotamiento, el lado tipo p de la zona de agotamiento (donde los agujeros estaban inicialmente presentes) ahora contiene iones cargados negativamente y el lado tipo n de la zona de agotamiento (donde los electrones estaban presentes ) ahora contiene iones con carga positiva. 



La presencia de estos iones de carga opuesta crea un campo eléctrico interno que evita que los electrones en la capa de tipo n llenen agujeros en la capa de tipo p.

Cuando la luz solar golpea una célula solar, los electrones en el silicio son expulsados, lo que resulta en la formación de «agujeros», las vacantes dejadas por los electrones que escapan. 

Si esto sucede en el campo eléctrico, el campo moverá los electrones a la capa de tipo ny los orificios a la capa de tipo p. Si conecta las capas tipo n y p con un cable metálico, los electrones se desplazarán de la capa tipo n a la capa tipo p cruzando la zona de agotamiento y luego pasarán por el cable externo de la red n. tipo de capa, creando un flujo de electricidad.

Paneles solares cuanta energia generan

La irradiaciòn solar diaria varia segùn la zona donde te encuentres, pero, por ejemplo, si obtiene 5 horas de luz solar directa en un estado soleado , puede calcularlo de esta manera: 5 horas x 290 vatios1.450 vatios o aproximadamente 1.5 kilovatios-hora (kwh). 

Por lo tanto, cada panel solar en su sistema produciría un poco más de 500-550 kWh de energía por año .

Todos los paneles solares se clasifican por la cantidad de corriente continua (corriente continua) que producen en condiciones de prueba en laboratorio en condiciones idealesr.

La potencia de salida del mòdulo fotovoltaico  se expresa en unidades de vatios (W) y representa la producción de potencia teórica del panel en condiciones ideales de luz solar y temperatura. 

La mayoría de las placas solares domésticos en el mercado hoy en día tienen clasificaciones de potencia de salida que van desde 250 a 400 vatios, con clasificaciones de potencia más altas generalmente consideradas preferibles a las clasificaciones de potencia más bajas.