Energía fotovoltaica

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Son matrices de células que contienen un material solar fotovoltaico que convierte la radiación solar en electricidad directamente. Materiales que se utilizan actualmente para la energía fotovoltaica son el silicio monocristalino, silicio policristalino, silicio microcristalino, telurio de cadmio, seleniuro de cobre-indio-galio. Debido a la creciente la demanda de fuentes de energía renovables, la fabricación de células solares y paneles fotovoltaicos ha avanzado espectacularmente en los últimos años.

La producción fotovoltaica se ha duplicado cada 2 años, tiene un aumento promedio del  48 por ciento cada año desde 2002, convirtiéndose en la tecnología de más rápido crecimiento del mundo. A finales de 2008, el acumulado global de instalaciones fotovoltaicas alcanzó 15.200 megavatios.

Estas instalaciones pueden ser montadas en el suelo (en ocasiones integrada con la agricultura y el pastoreo), o incorporadas en el techo o en paredes de un edificio, conocido como Edificio Integrado Fotovoltaico o BIPV (Building Integrated PhotoVoltaics). Las centrales de energía solar fotovoltaica de hoy en día tienen una capacidad que va de 10 a 60 MW, aunque hay proyectos de centrales solares de este tipo con una capacidad de 150 MW o más.

Impulsada por los avances en la tecnología y los aumentos de fabricación de escala, el costo de la energía fotovoltaica ha disminuido sustancialmente desde que se fabricaron de manera constante las primeras células solares. Gracias a la medición neta, que es un sistema generalizado para el uso y pago del recursos en el cual un cliente que genera su propia energía es compensado monetariamente al ceder a la red general  la energía y consumir de la misma red, junto a los incentivos financieros, como tarifas preferenciales para la electricidad generada por energía solar, han hecho desarrollar y aumentar las instalaciones solares fotovoltaicas en muchos países.

La energía fotovoltaica es mejor conocido como el método para generar energía eléctrica mediante el uso de células solares que convierten la energía del sol en electricidad.

Principios teóricos de funcionamiento.

  • Algunos de los fotones, que provienen de la radiación solar, impactan sobre la primer superficie del panel, penetrando en este y siendo absorbidos por materiales semiconductores, tales como el silicio o el arseniuro de galio.
  • Los electrones, subpartículas atómicas que forman parte del exterior de los átomos, y que se alojan en orbitales de energía cuantizada, son golpeados por los fotones (interaccionan) liberándose de los átomos a los que estaban originalmente confinados.

Esto les permite, posteriormente, circular a través del material y producir lectricidad. Las cargas positivas complementarias que se crean en los átomos que pierden los electrones, (parecidas a burbujas de carga positiva) se denominan huecos y fluyen en el sentido opuesto al de los electrones, en el panel solar.

Un conjunto de paneles solares transforman la energía solar (energía en forma de radiación y que depende de la frecuencia de los fotones) en una determinada cantidad de corriente continua (CC), también denominada DC (acrónimo del inglés Direct Current y que corresponde a un tipo de corriente eléctrica que se describe como un movimiento de cargas en una dirección y un sólo sentido, a través de un circuito. Los electrones se mueven de los potenciales más bajos a los más altos).

Las células solares producen corriente continua directamente de la luz, que puede ser utilizado para alimentar equipos eléctricos o cargar baterías.

 La primera aplicación práctica de la energía fotovoltaica fue su aplicación alimentar de electricidad a los satélites artificiales y otras naves espaciales, pero hoy en día la mayoría de los módulos fotovoltaicos se utilizan para la generación de energía conectados a las redes generales. En este caso, se necesita un inversor para convertir la corriente continua (CC o DC) en corriente alterna (CA o AC). Hay un mercado más pequeño que está fuera de las redes eléctricas como son las viviendas remotas, barcos, vehículos recreativos, automóviles eléctricos, teléfonos de emergencia en carretera, la protección de la teledetección, etc.

Las mayores Centrales Fotovoltaicas

  • Parque Fotovoltaico de Olmedilla (España, 60 MW)
  • Strasskirchen Solar Park (Alemania, 54 MW)
  • Lieberose Photovoltaic Park (Alemania, 53 MW)
  • Puertollano (España, 50 MW)
  • Moura Central Fotovoltaica (Portugal, 46 MW)
  • Kothen Solar Park (Alemania, 45 MW)
  • Finsterwalde Solar Park (Alemania, 42 MW)
  • Waldpolenz Solar Park (Alemania, 40 MW)
  • Planta Solar La Magascona y La Magasquila (España, 34,5 MW)
  • Arnedo Planta Solar (España,34 MWÇ)
  • Planta Solar Dulcinea (España, 31.8 MW)
  • Parque solar Don Alvaro/Márida (España, 30)
  • Planta Solar Ose de la Vega (España, 30 MW)
  • Planta Fotovoltaico Casas de Los Pino (España 28 MW)
  • Planta Solar Fuent Alamo (España, 28 MW)
  • DeSoto Next Generation Solar Energy Center (EEUU, 25 MW)
  • SinAn Power Plant (Corea, 24)
  • Monalto di Castro PV (Italia, 24 MW)           )
  • Arnprior Solar Generating Station (Canada, 23,4)
  • Sarnia PV Power Plant (Canada 23,4)
  • Planta fotovoltaica de Lucainena de las Torres (España 23,3)