Academia Solar

  Si tu casa tiene instaladas placas solares , es fundamental saber cómo mantenerlas correctamente. Descuidar el mantenimiento de los paneles solares puede provocar una disminución de la eficiencia y el rendimiento. Incluso podría anular la garantía. La buena noticia es que los paneles solares requieren muy poco mantenimiento y en su mayoría se cuidan solos . Nota al margen: Contratar profesionales para realizar inspecciones periódicas es más seguro si monta los paneles en el techo. Utilice siempre el equipo de seguridad adecuado si tiene intención de completar el trabajo usted mismo. ¡Ahora revisemos tu lista de verificación! 1. Cree una lista de verificación de mantenimiento La mejor manera de asegurarse de hacer todo es escribirlo todo. El uso de una lista de verificación de mantenimiento establecida lo mantendrá organizado y encaminado. Varios de los pasos incluidos en este artículo son excelentes adiciones. Mantenga sus registros para la lista de verificación de mantenimiento de paneles solares. Si algo sale mal más adelante, tendrá pruebas de que ha realizado controles periódicos. También le facilita detectar problemas menores a tiempo antes de que provoquen un apagado completo del sistema. Si contrató a un profesional para instalar sus paneles, pregunte si la empresa ofrece un plan de mantenimiento. Muchas empresas lo hacen, y esto puede incluir inspecciones y limpieza anuales. Como mínimo, la empresa podría proporcionarle una lista de verificación gratuita. 2. Generación récord de energía solar Las potencias nominales de los paneles solares representan el mejor de los casos en un día claro de verano. Los paneles solares generalmente producen menos energía que esta. Por lo tanto, la única forma de saber si el rendimiento de sus paneles solares ha disminuido es medir su rendimiento a lo largo del tiempo. Empiece por medir el rendimiento una vez a la semana o una vez al mes al mediodía. Continúe haciéndolo durante un año. Nota: El nivel y las condiciones de rendimiento más bajos versus el nivel y las condiciones más altos. Luego registre el promedio. Ahora sabrá cuál será el rendimiento típico en los años siguientes. Lo ideal es utilizar una interfaz fácil de usar que muestre y almacene esta información. Entonces es fácil registrar tendencias específicas y planificar en consecuencia. 3. Revise las pautas de mantenimiento de paneles solares del fabricante. El tipo de panel y la marca pueden crear grandes variaciones en la forma en que las empresas recomiendan el cuidado de sus productos. En lugar de seguir únicamente las recomendaciones en línea, revise la información de sus paneles específicos. La empresa deberá proporcionar la siguiente información: • Si puedes caminar sobre los paneles • ¿Cuánto peso pueden soportar los paneles transitables? • Qué tipo de material o químicos usar o no usar • Con qué frecuencia limpiar los paneles Tenga en cuenta que, en climas más fríos, el mantenimiento de los paneles solares incluye agregar aislamie...

La eficiencia de conversión de una célula fotovoltaica (PV) , o célula solar , es el porcentaje de la energía solar que brilla en un dispositivo fotovoltaico y que se convierte en electricidad utilizable. Mejorar esta eficiencia de conversión es un objetivo clave de la investigación y ayuda a que las tecnologías fotovoltaicas sean competitivas en términos de costos con respecto a las fuentes de energía convencionales. FACTORES QUE AFECTAN LA EFICIENCIA DE LA CONVERSIÓN  No toda la luz solar que llega a una célula fotovoltaica se convierte en electricidad. De hecho, la mayor parte se ha perdido. Múltiples factores en el diseño de las células solares influyen en la limitación de la capacidad de una célula para convertir la luz solar que recibe. Diseñar teniendo en cuenta estos factores es cómo se pueden lograr mayores eficiencias. • Longitud de onda : la luz está compuesta de fotones (o paquetes de energía) que tienen una amplia gama de longitudes de onda y energías. La luz solar que llega a la superficie terrestre tiene longitudes de onda que van desde el ultravioleta, pasando por el rango visible, hasta el infrarrojo. Cuando la luz incide en la superficie de una célula solar, algunos fotones se reflejan, mientras que otros la atraviesan. Algunos de los fotones absorbidos convierten su energía en calor. El resto tiene la cantidad adecuada de energía para separar los electrones de sus enlaces atómicos y producir portadores de carga y corriente eléctrica. • Recombinación : una manera de que la corriente eléctrica fluya en un semiconductor es que un "portador de carga", como un electrón con carga negativa, fluya a través del material. Otro portador de carga de este tipo se conoce como "agujero", que representa la ausencia de un electrón dentro del material y actúa como un portador de carga positiva. Cuando un electrón encuentra un agujero, pueden recombinarse y, por tanto, anular sus contribuciones a la corriente eléctrica. La recombinación directa, en la que los electrones y los huecos generados por la luz se encuentran, se recombinan y emiten un fotón, invierte el proceso a partir del cual se genera electricidad en una célula solar. Es uno de los factores fundamentales que limita la eficiencia. La recombinación indirecta es un proceso en el que los electrones o huecos encuentran una impureza, un defecto en la estructura cristalina o una interfaz que les facilita la recombinación y la liberación de su energía en forma de calor. • Temperatura: las células solares generalmente funcionan mejor a bajas temperaturas. Las temperaturas más altas hacen que las propiedades del semiconductor cambien, lo que resulta en un ligero aumento de la corriente, pero una disminución mucho mayor del voltaje. Los aumentos extremos de temperatura también pueden dañar la celda y otros materiales del módulo, lo que lleva a una vida útil más corta. Dado que gran parte de la luz solar que incide sobre las células se convierte en calor, una gestión térmica adecuada mejora...

  (Si está pensando en utilizar energía solar en su hogar o negocio, quiere aprovechar al máximo su inversión). Afortunadamente, la energía solar es más barata que nunca, gracias a la caída del costo y la creciente eficiencia de los paneles solares fotovoltaicos (PV) . Pero hay algo a considerar: calcular el costo real de la energía solar es algo más que el precio de los paneles y su potencia nominal. Por ejemplo, hay que tener en cuenta la vida útil de los paneles. Y luego está el “ rendimiento de energía solar ” del sistema, o cuánta electricidad generará realmente a lo largo del año. Los paneles solares se clasifican según su eficiencia y potencia de salida en condiciones estándar de laboratorio. Por supuesto, su sistema de energía solar no se instala en un laboratorio. Está saliendo al exterior, donde todo tipo de cosas pueden cambiar su rendimiento real de energía solar. Es por eso que la Oficina de Tecnologías de Energía Solar (SETO) del Departamento de Energía está financiando investigaciones sobre módulos mejores y más resistentes que puedan durar más y generar más electricidad en condiciones menos que ideales. Continúe leyendo para conocer tres formas en que el mundo exterior puede conspirar para reducir su producción de energía solar y cómo los proyectos financiados por SETO están trabajando en soluciones. HOMBRE, ES UNO CALIENTE Las altas temperaturas reducen el voltaje de una célula solar , lo cual, como se puede suponer, es algo malo. Los módulos solares convencionalespueden perder hasta un 30 por ciento de su producción de electricidad en los calurosos días de verano. Los investigadores de la Universidad Estatal de Arizona están tratando de abordar este problema mejorando la lámina posterior (o capa inferior) de un módulo solar fotovoltaico, que sirve como aislante eléctrico y protege el módulo de la humedad y otros daños ambientales. Al estudiar láminas posteriores con diferentes propiedades conductoras de calor, el equipo espera mantener los paneles solares más fríos y mejorar el rendimiento en climas cálidos. LA SUCIEDAD DUELE Otra forma en que los paneles pierden energía es simplemente porque se ensucian. Los efectos de la “suciedad” (como se la conoce en la industria solar) varían ampliamente según la ubicación, pero las pérdidas de rendimiento energético del 10 por ciento no son infrecuentes. La investigación sobre las condiciones ambientales y los procedimientos de mantenimiento de los paneles podría ayudarnos a comprender mejor cómo y por qué los paneles pierden energía debido a la suciedad, lo que a su vez podría conducir a una mejor predicción de la suciedad de un sistema de energía solar a otro y a tratamientos más eficaces resistentes a la suciedad para el vidrio de los módulos fotovoltaicos. . SITUACIONES SOMBRA Si bien el calor y la suciedad reducen el rendimiento energético de los paneles solares de una manera bastante sencilla, las sombras son un poco más complicadas. En los casos en que una nube tenue pasa sobr...

La fabricación solar abarca la producción de productos y materiales a lo largo de la cadena de valor solar. Si bien existe cierta fabricación termosolar de concentración, la mayor parte de la fabricación solar en los Estados Unidos está relacionada con sistemas fotovoltaicos (PV). Esos sistemas se componen de módulos fotovoltaicos, bastidores y cableado, electrónica de potencia y dispositivos de monitoreo del sistema, todos ellos fabricados. Fabricación de módulos fotovoltaicos SILICIO FV La mayoría de los módulos fotovoltaicos disponibles comercialmente se basan en silicio cristalino como material absorbente. Estos módulos tienen varios pasos de fabricación que normalmente ocurren por separado unos de otros. • Producción de polisilicio : el polisilicio es un producto de silicio cristalino de grano fino y alta pureza, normalmente en forma de varillas o perlas, según el método de producción. El polisilicio se fabrica comúnmente utilizando métodos que dependen de gases altamente reactivos, sintetizados principalmente utilizando silicio de grado metalúrgico (obtenido de arena de cuarzo), hidrógeno y cloro. En un proceso, llamado proceso Siemens, el gas compuesto de silicio, hidrógeno y cloro pasa sobre un filamento de silicio calentado, rompiendo los enlaces moleculares y depositando el átomo de silicio en el filamento, que finalmente crece hasta convertirse en una gran varilla de polisilicio en forma de U. Los átomos de hidrógeno y cloro se reutilizan en un ciclo cerrado. Para evitar que el filamento contamine el poliéster de alta pureza, el filamento también está hecho de silicio puro. En otro método, pequeñas perlas de silicio se colocan en el fondo de un recipiente en forma de cono invertido donde se bombea un gas compuesto de silicio e hidrógeno, lo que hace que las pequeñas perlas floten cerca de la superficie. Calentar el recipiente hace que los enlaces silicio-hidrógeno se rompan, lo que hace que los átomos de silicio se depositen en las pequeñas perlas hasta que sean demasiado pesadas para flotar y caigan al fondo del recipiente donde se recolectan, listas para su uso. • Producción de lingotes y obleas : para convertir el polisilicio en obleas, el polisilicio se coloca en un recipiente que se calienta hasta que el polisilicio forma una masa líquida. En un proceso, llamado proceso de Czochralski, se cultiva un gran lingote cilíndrico de silicio monocristalino tocando la superficie del líquido con una pequeña semilla cristalina y tirando lentamente de ella hacia arriba. En otro proceso, llamado solidificación direccional, la masa líquida se enfría lentamente hasta que solidifica de abajo hacia arriba, formando un lingote de silicio multicristalino de grano grande. A continuación, los lingotes de silicio se cortan en obleas muy finas utilizando sierras de hilo recubiertas de diamante. El aserrín de silicio que se crea se llama corte. Aunque es menos común, la producción de obleas sin cortes se puede lograr extrayendo capas enfriadas de un baño...

Los módulos solares fotovoltaicos son el lugar donde se genera la electricidad, pero son solo una de las muchas partes de un sistema fotovoltaico (PV) completo . Para que la electricidad generada sea útil en un hogar o negocio, se deben implementar otras tecnologías. ESTRUCTURAS DE MONTAJE  Los conjuntos fotovoltaicos deben montarse en una estructura estable y duradera que pueda soportar el conjunto y resistir el viento, la lluvia, el granizo y la corrosión durante décadas. Estas estructuras inclinan el conjunto fotovoltaico en un ángulo fijo determinado por la latitud local, la orientación de la estructura y los requisitos de carga eléctrica. Para obtener la mayor producción anual de energía, los módulos en el hemisferio norte están orientados hacia el sur e inclinados en un ángulo igual a la latitud local. El montaje en bastidor es actualmente el método más común porque es robusto, versátil y fácil de construir e instalar. Se siguen desarrollando métodos más sofisticados y menos costosos. Para los paneles fotovoltaicos montados en el suelo, los mecanismos de seguimiento mueven automáticamente los paneles para seguir al sol a través del cielo, lo que proporciona más energía y mayor retorno de la inversión. Los seguidores de un eje suelen estar diseñados para seguir el sol de este a oeste. Los seguidores de dos ejes permiten que los módulos permanezcan apuntando directamente al sol durante todo el día. Naturalmente, el seguimiento implica mayores costos iniciales y los sistemas sofisticados son más caros y requieren más mantenimiento. A medida que los sistemas han mejorado, el análisis de costo-beneficio favorece cada vez más el seguimiento de los sistemas montados en tierra.  Fotovoltaica integrada en el edificio Si bien la mayoría de los módulos solares se colocan en estructuras de montaje específicas, también se pueden integrar directamente en materiales de construcción como techos, ventanas o fachadas. Estos sistemas se conocen como fotovoltaica integrada en edificios (BIPV). La integración de la energía solar en los edificios podría mejorar la eficiencia de los materiales y de la cadena de suministro mediante la combinación de piezas redundantes y reducir el costo del sistema mediante el uso de sistemas de construcción y estructuras de soporte existentes. Los sistemas BIPV podrían proporcionar energía para aplicaciones de corriente continua (CC) en edificios, como iluminación LED, computadoras, sensores y motores, y respaldar aplicaciones de edificios eficientes integradas en la red, como la carga de vehículos eléctricos. Los sistemas BIPV aún enfrentan barreras técnicas y comerciales para su uso generalizado, pero su valor único los convierte en una alternativa prometedora a las estructuras de montaje y materiales de construcción tradicionales. INVERSORES  Los inversores se utilizan para convertir la electricidad de corriente continua (CC) generada por los módulos solares fotovoltaicos en electricidad de corriente alterna (CA...

Cuando la luz incide sobre una célula fotovoltaica (PV) , también llamada célula solar , esa luz puede reflejarse, absorberse o atravesar la célula. La célula fotovoltaica está compuesta de material semiconductor; el “semi” significa que puede conducir la electricidad mejor que un aislante pero no tan bien como un buen conductor como un metal. Hay varios materiales semiconductores diferentes que se utilizan en las células fotovoltaicas. Cuando el semiconductor se expone a la luz, absorbe la energía de la luz y la transfiere a partículas cargadas negativamente en el material llamadas electrones. Esta energía adicional permite que los electrones fluyan a través del material como una corriente eléctrica. Esta corriente se extrae a través de contactos metálicos conductores (las líneas en forma de rejilla en las células solares) y luego puede usarse para alimentar su hogar y el resto de la red eléctrica. La eficiencia de una celda fotovoltaica es simplemente la cantidad de energía eléctrica que sale de la celda en comparación con la energía de la luz que incide sobre ella, lo que indica qué tan efectiva es la celda para convertir energía de una forma a otra. La cantidad de electricidad producida a partir de células fotovoltaicas depende de las características (como la intensidad y las longitudes de onda) de la luz disponible y de los múltiples atributos de rendimiento de la célula. Una propiedad importante de los semiconductores fotovoltaicos es la banda prohibida, que indica qué longitudes de onda de luz el material puede absorber y convertir en energía eléctrica. Si la banda prohibida del semiconductor coincide con las longitudes de onda de la luz que brilla sobre la celda fotovoltaica, entonces esa celda puede hacer uso eficiente de toda la energía disponible. Obtenga más información a continuación sobre los materiales semiconductores más utilizados para células fotovoltaicas. Imagen de tres células solares hechas de diferentes materiales de silicio: silicio de película fina, monocristalino y policristalino. SILICIO  El silicio es, con diferencia, el material semiconductor más común utilizado en las células solares y representa aproximadamente el 95% de los módulos vendidos en la actualidad. También es el segundo material más abundante en la Tierra (después del oxígeno) y el semiconductor más común utilizado en los chips de computadora. Las células de silicio cristalino están formadas por átomos de silicio conectados entre sí para formar una red cristalina. Esta celosía proporciona una estructura organizada que hace que la conversión de luz en electricidad sea más eficiente. Actualmente, las células solares fabricadas con silicio ofrecen una combinación de alta eficiencia, bajo coste y larga vida útil. Se espera que los módulos duren 25 años o más y sigan produciendo más del 80% de su energía original después de este tiempo. FOTOVOLTAICA DE PELÍCULA DELGADA  Una célula solar de película delgada se fabrica depositando una o más capas delga...

¿Qué es la tecnología fotovoltaica (PV) y cómo funciona? Los materiales y dispositivos fotovoltaicos convierten la luz solar en energía eléctrica. Un único dispositivo fotovoltaico se conoce como celda. Una célula fotovoltaica individual suele ser pequeña y suele producir entre 4 y 5 vatios de potencia. Estas células están hechas de diferentes materiales semiconductores y, a menudo, tienen menos del grosor de cuatro cabellos humanos. Para resistir el exterior durante muchos años, las células se intercalan entre materiales protectores en una combinación de vidrio y/o plástico. Para aumentar la producción de energía de las células fotovoltaicas , se conectan entre sí en cadenas para formar unidades más grandes conocidas como módulos o paneles. Los módulos se pueden utilizar individualmente o se pueden conectar varios para formar matrices. Luego se conectan uno o más conjuntos a la red eléctrica como parte de un sistema fotovoltaico completo. Gracias a esta estructura modular, los sistemas fotovoltaicos se pueden construir para satisfacer casi cualquier necesidad de energía eléctrica, pequeña o grande. Los módulos y conjuntos fotovoltaicos son sólo una parte de un sistema fotovoltaico . Los sistemas también incluyen estructuras de montaje que apuntan los paneles hacia el sol, junto con los componentes que toman la electricidad de corriente continua (CC) producida por los módulos y la convierten en electricidad de corriente alterna (CA) utilizada para alimentar todos los electrodomésticos de su hogar. hogar.