Características de las placas fotovoltaicas – 3 parte –

Las células con silicio amorfo tienen un rendimiento de aproximadamente la mitad del de las células cristalinas, y por ello, en la fabricación de células de capa fina se están empezando a utilizar otros tipos de semiconductores, esencialmente el selenurde cobre e indio (CIS) o teluro de cadmio (CdTe).Como tecnologías innovadoras en la fabricación de células fotovoltaicas, resalta remoslas llamadas «células HIT» (Heterojunction with Intrinsic Thin Layer).

Este término hace referencia a una técnica basada en la superposición de capas de semi conductores de diferente «gap» como pueden ser el silicio amorfo combinadas con células de silicio cristalinas o teluro de cadmio, etc. Esto mejora la eficiencia energética de las células y amplía el espectro de radiación solar aprovechable, ya que cada uno de los semiconductores es especialmente sensible a algúna de las bandas del espectro electromagnético.[1]

 

Otra de las líneas de innovación tecnológica desarrollada en los últimos años esla llamada técnica de concentración solar. Esta tecnología se basa en la concentración de la radiación solar en una pequeña superficie (la célula fotovoltaica) mediante un concentrador óptico. Por ejemplo, en través de una lente Fresnel (efecto lupa) o un reflector, como un simple espejo con el que se puede lograr un aumento significativo de la radiación solar incidente y, en consecuencia, un rendimiento energético más grande del sistema.

 

De todos modos, los sistemas de concentración tienen el inconveniente que aprovechan casi únicamente la radiación solar directa. Por eso, con los paneles de concentración es imprescindible la utilización de sistemas precisos de seguimiento. Actualmente, el mercado ofrece algunos paneles fotovoltaicos con sistemas de concentrador Fresnel puntual y de otros concentradores disco-parabólicos integrados en el mismo panel, que pueden llegar a aumentar la radiación incidente en la célula hasta500 veces, y así se aumenta de manera importante la producción energética por unidad de superficie de célula.

 

La célula solar sólo es capaz de generar una tensión de unas décimas de voltio (+ / – 0,5V) y una potencia máxima de 1 o 2 Watts. Por tanto, es necesario conectar en serie varias células (que se comportan como pequeños generadores de corriente) para conseguirte de 624 V, aceptadas en muchas aplicaciones. El conjunto formado por varias células, convenientemente encajado y protegido, constituye el módulo fotovoltaico, elemento de la instalación solar fotovoltaica encargado de transformar de una manera directa la energía de la radiación solar en electricidad, en forma de corriente continua.

 

• Cubierta exterior, protectora contra los agentes atmosféricos. Por el lado frontal tiene un vidrio templado, ya que ofrece una buena protección contra los impactos ya la vez es un excelente transmisor de la radiación del espectro solar.

 

• Capas en capsades, son las encargadas de rodear las células solares y sus contactos. El material más usado es el etileno-acetato de vinilo, que también tiene excelentes propiedades para la transmisión de la radiación solar y una nula degradación antelas radiaciones ultravioletas. Además, confieren elasticidad al conjunto.

• Protección posterior, encargada de la protección contra agentes atmosféricos, especialmente a humedad. Formado por diferentes capas de materiales acrílicos, Tedlar.

• Marco de apoyo, es la parte que da robustez mecánica al conjunto y facilitarápoderlo colocar en la estructura de apoyo. Normalmente de aluminio anodizado y provisto de los agujeros necesarios para anclar a un bastidor, evitando tener quehacer posteriormente.

 

Algunos módulos fotovoltaicos tienen una toma de tierra, que deberá utilizarse en instalaciones de potencia elevada. En la parte posterior del módulo, se coloca una caja de conexiones con los terminales identificándolos como positivo (+) y negativo (-).

 

En el proceso de fabricación, una vez montadas las conexiones eléctricas, se pasa un control de calidad muy estricto, ya que no podemos olvidar que están expuestos durante muchos años a la intemperie en condiciones desde un calor extremo hasta fríos glaciares, viento, humedad, etc. Las características de los módulos fotovoltaicos vienen determinadas por el tipo de célula.

 

En este sentido, podemos establecer las tres tipologías básicas descritas. Las características eléctricas de una célula, panel o generador fotovoltaico se establecen a partir de unas condiciones universales de trabajo llamadas condiciones estándar de medida (CEM), concretadas en los siguientes parámetros:

 

• Irradiancia solar: 1.000 W/m2.

• Distribución espectral: AM 1,5 G.• Temperatura de la célula: 25 º C. Basándose en estas condiciones de medida, se establece la potencia nominal o pico delpanel y se describe la curva característica del módulo Intensidad-Tensión (IV), datos quese reflejarán en la etiqueta de características del panel.

• Potencia nominal del módulo (Pmax): la potencia nominal del módulo viene determinada por el punto de máxima potencia con el valor estándar para probar y homologar los módulos.

• Tensión de máxima potencia Vmax: es el valor de la tensión que puede dar el módulo cuando las condiciones de carga le permiten trabajar a la máxima potencia.

• Intensidad de máxima potencia (Imax): es el valor de la intensidad que puede dar el módulo cuando las condiciones de carga le permiten trabajar a la máxima potencia.• Intensidad de cortocircuito (Isc): es la corriente que produce el módulo cuando es forzado a trabajar a un voltaje cero, es decir, con un cortocircuito en sus contactos eléctricos.



[1] Ton Koppel. Powering the future the ballard fuel cell and the race to change the Word. Editorial John and Wiley and Sons. 1999.

Autor: Sampiere

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