Respuestas a Preguntas Frecuentes
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¿Qué aplicaciones tiene la Energía Solar en países en vías de desarrollo?
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¿Qué aplicaciones tiene la Energía Solar en países en vías de
desarrollo?
Siendo la energía uno de los factores claves para el desarrollo de
un país, es mucho lo que la energía fotovoltaica puede incidir en el
mismo, tanto para el progreso de las comunidades rurales, como en el
avance de la producción agrícola, pesquera, o ganadera. Eso sin
contar con la enorme ventaja de mantener el medio ambiente limpio.
¿Cómo funciona la
Energía Solar?
¿Cómo está
compuesto un Sistema Solar?
La
estructura molecular de una celda individual de silicio es uniforme,
lo que es ideal para una eficiente transferencia de electrones. Para
hacer una celda fotovoltaica efectiva, se le agregan "impurezas"
(dopado) para que se convierta en tipo-n o tipo-p. Una segunda
manera mucho más económica lo constituye el silicio semicristalino,
que consiste en varios cristales más pequeños conocidos como
"semillas". Para crear las diferentes capas semiconductoras, el
silicio se deben introducir impurezas, sea con un elemento que posea
un electrón en demasía (sobrante) o por defecto (faltante). Juntando
las capas `n' y `p' se crea la juntura que provoca que el material
genere electricidad cuando se encuentra frente a una fuente de luz.
Tres son las tecnologías disponibles, todas altamente confiables.
Dos de estas requieren cristal de silicio, sea mono-cristalino o
policristalino. La tercera utiliza delgadas películas de silicio
"amorfo" impurificado.
Los "mono" se hacen extrayendo un único cristal de un baño de
silicio fundido. Este cristal es rebanado en una configuración
cercana a un cuadrado llamado seudo-cuadrado. Poli o Multi se
obtienen fundiendo silicio en moldes cerámicos como si fuera hierro,
se lo enfría lentamente por muchas horas a fin de obligar a las
impurezas a asomar a la superficie, cortando y eliminando el
material impuro y luego rebanando el silicio remanente en cuadrados
o rectángulos.
Los Mono son algo más eficientes por igual unidad de área y se hacen
de recortes, excedentes de la industria de semiconductores.
El silicio Multi o policristalino puede ser obtenido más
económicamente, aunque los costos de ambas tecnologías varían
constantemente, dependiendo de cuestiones locales, como la cantidad
de silicio de descarte existente en el mercado libre.
Solartec trabaja ambas tecnologías: monocristalina y policristalina.
Para los paneles solares de silicio Amorfo, el material es
vaporizado y depositado sobre vidrio o acero inoxidable. Este
procedimiento genera células menos eficientes, pero sólo requieren
de una película de silicio de un espesor burdamente estimado en un
quinto de las celdas mono o poli. Al mismo tiempo los costos de la
tecnología de producción son menores que la de los otros métodos.
Con esta tecnología adopta la apariencia de "vidrio coloreado".
¿Las celdas fotovoltaicas trabajan en días nublados? ¿Qué pasa en
interiores?
Las celdas fotovoltaicas siguen generando electricidad durante los
días nublados aunque su salida se ve disminuida. En general, la
salida decae linealmente hasta alrededor del 10% respecto de la
intensidad solar plena normal. Como una celda fotovoltaica plana
responde a una ventana de 180 grados de ángulo, no necesitan luz
solar directa y pueden generar un 50 al 70% de su régimen
especificado de salida en un cielo cubierto. Una oscurización diurna
puede corresponder a sólo el 5 al 10% de la intensidad a pleno sol,
así que la salida podría disminuir proporcionalmente. Los niveles de
luz en interiores, así sea en una oficina con gran iluminación, son
dramáticamente menores que la intensidad lumínica en el exterior
-típicamente por un factor de varios cientos o más. Las celdas
fotovoltaicas diseñadas para uso externo generalmente no producen
potencia útil a estos niveles de luz dado que han sido optimizadas
para intensidades mucho mayores. Por otra parte, las unidades
diseñadas para menores niveles de luz -- como las que se pueden
encontrar en calculadoras o relojes -- han sido preparadas para
estas condiciones y se comportan pobremente a plena luz solar.
¿Cuánto dura un sistema PV? ¿Los módulos perderán potencia a través
del tiempo?
En general, los módulos fotovoltaicos constituyen el componente de
mayor vida de un sistema. Los de máxima calidad se diseñan para
durar, al menos, 30 años y poseen una garantía por 20. Están
diseñados para soportar todos los rigores ambientales incluyendo el
frío ártico, el calor del desierto, la humedad tropical, vientos en
exceso de 200 kph, y 25mm de granizo a una velocidad terminal. Las
baterías industriales de alta calidad durarán como máximo unos 8 a
10 años. Las unidades selladas más pequeñas durarán típicamente de 2
a 4 años. Las baterías para uso en automotores no equilibran su
acción con las características de los sistemas fotovoltaicos y
generalmente tendrán una duración de sólo 12 a 18 meses en servicio.
La clave para una larga vida es un diseño correcto del sistema y la
selección de componentes.
¿Requieren
algún tipo de mantenimiento?
Sí, pero sólo mínimo. Los sistemas solares modernos pueden proveer
una gran cantidad de información para asistirlo y hasta pueden
llevar a cabo algunas funciones automáticamente. La tarea mayor es
asegurarse de que los Paneles Solares estén limpios y que el nivel
de agua de las baterías (cuando se usan) sea suficiente. Los
sistemas dispuestos en red y que no poseen baterías requieren muy
escaso mantenimiento.
¿Los módulos o paneles solares son todos iguales?
No. Hay módulos disponibles en diferentes potencias de salida, tipos
de bastidores y montajes, tecnología de la celda, expectativa de
vida y eficiencia. Estos factores determinarán el mejor panel que
convenga a sus necesidades. Si está comparando marcas, asegúrese de
que conoce qué es lo que está obteniendo. Solartec trabaja con un
amplio surtido de paneles solares de alta eficiencia para cubrir
virtualmente cualquier aplicación.
¿Son
necesarios cables y fusibles especiales?
Sí. Aún cuando se intercale en su sistema un inversor o convertidor
con el fin de obtener corriente alternada, seguirá habiendo una
circulación de corriente continua. La electricidad de corriente
continua requiere cables o alambres de conexión más gruesos y en
algunos casos, fusibles y sistemas de protección especiales.
Asegúrese de estar en conocimiento con las leyes que rigen el manejo
de potencias (Leyes de Ohm y Watt. y una tabla de conductores que
indiquen las corrientes admisibles) o recurra a un instalador
experimentado en lo tocante a la electricidad de CC.
¿Qué es el efecto
Fotoeléctrico?
El Efecto Fotoeléctrico es la formación y liberación de partículas eléctricamente cargadas que se produce en la materia cuando es irradiada con luz u otra radiación electromagnética. El término efecto fotoeléctrico designa varios tipos de interacciones similares. En el efecto fotoeléctrico externo se liberan electrones en la superficie de un conductor metálico al absorber energía de la luz que incide sobre dicha superficie. Este efecto se emplea en la célula fotoeléctrica, donde los electrones liberados por un polo de la célula, el fotocátodo, se mueven hacia el otro polo, el anodo, bajo la influencia de un campo eléctrico. El estudio del efecto fotoeléctrico externo desempeñó un papel importante en el desarrollo de la física moderna. Una serie de experimentos iniciados en 1887 por Becquerel demostró que el efecto fotoeléctrico externo tenía determinadas características que no podían explicarse por las teorías de aquella época, que consideraban que la luz y todas las demás clases de radiación electromagnética se comportaban como ondas. Por ejemplo, a medida que la luz que incide sobre un metal se hace más intensa, la teoría ondulatoria de la luz sugiere que en el metal se liberarán electrones con una energía cada vez mayor.
Sin
embargo, los experimentos mostraron que la máxima energía posible de
los electrones emitidos solo depende de la frecuencia de la luz
incidente, i no de su intensidad. En 1905, para tratar de explicar
el mecanismo del efecto fotoeléctrico externo, Albert Einstein
sugirió que podría considerarse que la luz se comporta en
determinados casos como una partícula, y que la energía de cada
partícula luminosa, o fotón, sólo depende de la frecuencia de la
luz. Para explicar el efecto fotoeléctrico externo, Einstein
consideró la luz como un conjunto de "proyectiles" que chocan contra
el metal. Cuando un electrón libre del metal es golpeado por un
fotón, absorbe la energía del mismo. Si el fotón tiene la suficiente
energía, el electrón es expulsado del metal. La teoría de Einstein
explicaba muchas características del efecto fotoeléctrico externo,
como por ejemplo el hecho de que la energía máxima de los electrones
expulsados sea independiente de la intensidad de la luz. Según la
teoría de Einstein, esta energía máxima sólo depende de la energía
del fotón que lo expulsa, que a su vez sólo depende de la frecuencia
de la luz. La teoría de Einstein se verificó por experimentos
posteriores. Su explicación del efecto fotoeléctrico, con la
demostración de que la radiación electromagnética puede comportarse
en algunos casos como un conjunto de partículas, contribuyo al
desarrollo de la teoría cuántica. El término efecto fotoeléctrico
también puede referirse a otros tres procesos:
La fotoionización.
La fotoconducción.
Efecto fotovoltaico.
La
fotoionización es la ionización de un gas por la luz u otra
radiación electromagnética. Para ello, los fotones tienen que poseer
la suficiente energía para separar uno o más electrones externos de
los átomos de gas. En la fotoconducción, los electrones de
materiales cristalinos absorben energía de los fotones y llegan así
a la gama de niveles de energía en la que pueden desplazarse
libremente y conducir electricidad. En el efecto fotovoltaico, los
fotones crean pares electrón-hueco en materiales semiconductores. En
un transistor, este efecto provoca la creación de un potencial
eléctrico en la unión entre dos semiconductores diferentes.