Energía solar Energía solar fotovoltaicafotovoltaica

AntecedentesAntecedentes

Primeras observaciones que relacionan Primeras observaciones que relacionan luz y electricidad, s.XIXluz y electricidad, s.XIX

Descubrimiento del efecto fotovoltaico Descubrimiento del efecto fotovoltaico del Si en 1941del Si en 1941

Primera célula solar fotovoltaica en Primera célula solar fotovoltaica en 1954 gracias a Chapin, Fueller y 1954 gracias a Chapin, Fueller y PearsonPearson

Células solaresCélulas solares

Unidad principal del módulo fotovoltaicoUnidad principal del módulo fotovoltaico Funcionamiento basado en la formación Funcionamiento basado en la formación

de uniones entre semiconductores con de uniones entre semiconductores con distintos dopajesdistintos dopajes

Semiconductor tipo nSemiconductor tipo n

Al añadir P ( 5e-) a una red de Si (4e-) Al añadir P ( 5e-) a una red de Si (4e-) el conductor toma cierta el conductor toma cierta conductividad debido a las cargas conductividad debido a las cargas negativasnegativas

Semiconductor tipo pSemiconductor tipo p

Al añadir B (3e-) a una red de Si (4e-) Al añadir B (3e-) a una red de Si (4e-) aparecen huecos que actúan como aparecen huecos que actúan como cargas positivascargas positivas

Unión p-nUnión p-n

Al poner en contacto un tipo n con un Al poner en contacto un tipo n con un

tipo p:tipo p:

los e- de n se difunden a p los e- de n se difunden a p

los huecos de p se difunden a nlos huecos de p se difunden a n

Aparece una ddp entre ambas regiones Aparece una ddp entre ambas regiones (0,5V para Si)(0,5V para Si)

Formación delFormación delcampo eléctrico en la unión p-ncampo eléctrico en la unión p-n

Efecto fotovoltaicoEfecto fotovoltaico Conversión directa de radiación Conversión directa de radiación

electromagnética en corriente eléctrica electromagnética en corriente eléctrica mediante una célulamediante una célula

Formación de módulosFormación de módulos

Varía en función del tipo de célula.Varía en función del tipo de célula.

Se disponen en paneles de 6, 12 o 24 V Se disponen en paneles de 6, 12 o 24 V de tensión nominal.de tensión nominal.

Las células se conectan en serie.Las células se conectan en serie.

Los módulos pueden ser:Los módulos pueden ser:

- Cristalinos- Cristalinos

- Integrados- Integrados

Módulos cristalinosMódulos cristalinos Cubierta exterior: Protege de Cubierta exterior: Protege de

agentes atmosféricos. Se usa vidrio agentes atmosféricos. Se usa vidrio templado.templado.

Capas encapsulantes: Protege las Capas encapsulantes: Protege las células y las conexiones. Se usa células y las conexiones. Se usa etilvinilacetileno (EVA).etilvinilacetileno (EVA).

Protección posterior: Protege de la Protección posterior: Protege de la humedad.humedad.

Marco soporte: Da rigidez mecánicaMarco soporte: Da rigidez mecánica

Sección de un módulo fotovoltaicoSección de un módulo fotovoltaico

Módulos integradosMódulos integrados

Se fabrican por técnicas automatizadas Se fabrican por técnicas automatizadas de bajo costede bajo coste

Instalación fotovoltaicaInstalación fotovoltaica

Elementos necesarios para realizar el Elementos necesarios para realizar el suministro de electricidad para suministro de electricidad para satisfacer unas necesidades satisfacer unas necesidades energéticas. Se clasifican según:energéticas. Se clasifican según:

-Potencia-Potencia

- Autonomía- Autonomía

Según potencia:

- Instalación pequeña 1-5kW

- Instalación mediana 5-100 kW

- Instalación grande 100 kW- 1 MW

- Centrales fotovoltaicas 1- 50 MW

Según autonomía:

- Instalaciones autónomas de la red eléctrica

- Instalaciones conectadas a la red eléctrica

Componentes de un sistema Componentes de un sistema fotovoltaicofotovoltaico

Sistema de captación de energíaSistema de captación de energía Sistema de acumulación de energíaSistema de acumulación de energía Sistema de regulaciónSistema de regulación Sistema de adaptación del Sistema de adaptación del

suministro eléctrico.suministro eléctrico. Adicionalmente puede llevar:Adicionalmente puede llevar: Sist. de transporte de energíaSist. de transporte de energía Sist. de control, medida y protecciónSist. de control, medida y protección

Instalaciones autónomas de la red Instalaciones autónomas de la red eléctricaeléctrica

Usadas para pequeños consumos Usadas para pequeños consumos situados en el mismo lugar o situados en el mismo lugar o cercaníascercanías

Ejemplos de sistemas autónomos Ejemplos de sistemas autónomos

Instalaciones conectadas a la red Instalaciones conectadas a la red eléctricaeléctrica

En este caso no se precisa ni reguladores En este caso no se precisa ni reguladores ni acumuladores. La electricidad pasa ni acumuladores. La electricidad pasa directamente al inversordirectamente al inversor

Ejemplo de paneles integradosEjemplo de paneles integrados

Fachada terminadaFachada terminada

AplicacionesAplicaciones