¿Cómo hacen las células fotovoltaicas convierten la luz solar en electricidad?

La energía solar está liderando la revolución verde. Si usted está considerando la instalación de un sistema solar fotovoltaico (PV) en su casa, usted no necesita saber cómo funcionan las células fotovoltaicas. Su contratista solar conoce los detalles, y saben qué tipos de paneles para su uso en una aplicación determinada.

Pero los sistemas fotovoltaicos cuestan un montón de dinero, y los clientes son en general interesados ​​en saber lo más posible acerca de los detalles. Cuanto más sepa, mejor será su propio proceso de toma de decisiones será.

Una célula PV estándar es un sándwich de semiconductor delgado, con dos capas de silicio altamente purificado. Paneles fotovoltaicos no son más que grandes matrices de sándwiches semiconductores interconectados. Sistemas fotovoltaicos utilizables comprenden todo tipo de equipamiento que protege al usuario de descargas eléctricas, almacena la energía eléctrica en bancos de baterías, y convierte la corriente continua (CC) en corriente alterna (AC), que es lo que la gente usa en sus casas. Pero en el corazón de cada sistema es un proceso de conversión simple.

Una célula básica es de alrededor de 1 / 100th de una pulgada de espesor, con una amplia gama de áreas de superficie. Una vida útil típica es de más de 25 años, y hay células en el lugar que han producido la electricidad de forma fiable durante más de 40 años. Esta longevidad se debe en última instancia a los revestimientos y estructuras de encuadre que protegen a las células.

Un módulo es un conjunto de células individuales, conectados en serie y los acuerdos paralelos diseñados para proporcionar un rendimiento óptimo.

Una célula fotovoltaica típica produce alrededor de la mitad de un voltio de salida eléctrica. Cuando las células FV 36 están conectados en serie, el resultado es un módulo de 18 voltios. Un módulo o panel es un número de células individuales interconectados y alojados en un producto terminado. Un módulo fotovoltaico típico de una medida de aplicación residenciales alrededor de 2.5 pies por 5 pies, ya sea en azul o negro. Los marcos son una o negro de color aluminio, siendo esta última la abrumadora elección de la mayoría de los dueños de una casa en estos días (que sólo se ven mejor).

Es posible lograr una amplia gama de salidas de tensión y corriente, dependiendo de cómo las células individuales están conectados entre sí. La cantidad de energía de un módulo puede producir es una función de la superficie total, así como la cantidad de luz solar que incide sobre el módulo.

Módulos típicos son rectangulares y están disponibles en una variedad de tamaños y configuraciones. Módulos pequeños (del tipo de los utilizados en las calculadoras de mano) de salida inferior a un solo vatio de potencia, mientras que un módulo residencial típica produce alrededor de 200 vatios de potencia, más o menos.

Los módulos se caracterizan por:

• Material celular, o el tipo de proceso de silicio que se utiliza

• Material de acristalamiento

• Conexiones Frame y eléctricos

La característica más importante de una célula es la composición de la estructura de silicio. Las células individuales cristalinas se podrá votar en un lingote de múltiples cristales. O los materiales cristalinos también se pueden depositar como una película fina, lo que se conoce como silicio amorfo.

Obleas de silicio individuales utilizados para la fabricación de células fotovoltaicas están integrados con los contactos metálicos (cables). Las células se recubren con un material anti-reflexión para que la cantidad máxima de la luz solar se absorbe en cada celda.

Las células individuales cristalinas son más eficientes que policristalino porque, en las células policristalinas, los límites entre granos introducen resistencia al flujo de corriente (que consume energía). El silicio amorfo es mucho menos costoso de fabricar, pero es sólo alrededor de la mitad tan eficiente en la conversión de luz solar en energía eléctrica utilizable. En términos prácticos, esto significa que un sistema amorfo requiere el doble de la superficie de salida de la misma cantidad de energía. Dependiendo de la cantidad de área de superficie está disponible, esto puede o no ser un problema. En la mayoría de las aplicaciones residenciales, espacio en el techo adecuado es limitada, por lo que la eficiencia es un factor importante.