Tecnología fotovoltaica

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Los tres componentes principales de un sistema FV (véase la figura 3) son las células fotovoltaicas y paneles (A), el inversor (B), y el contador que registra la cantidad de energía producida(C). Para sistemas FV sin conexión a la red (D) –también llamados sistemas FV autónomos-, las baterías (E) son también un componente necesario.

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descripción general de un sistema FV

Células fotovoltaicas

Normalmente, las células fotovoltaicas se fabrican a partir de silicio monocristalino o policristalino. La eficiencia de las células monocristalinas es significativamente mayor que aquellas de silicio multicristalino o policristalino. El silicio monocristalino se produce a partir de lingotes de un único cristal, mientras que la fabricación del multicristalino comienza con la fusión del material, seguida de un proceso de solidificación con una determinada orientación de la estructura cristalina, lo que da lugar a bloques multicristalinos.

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Tecnología para células FV

Para fabricar células FV, los lingotes de silicio o los bloques son cortados en delgadas láminas. Típicamente, las células cristalinas miden 10x10 o 12.5x12.5 cm2. El color de una célula de silicio multicristalina es el llamado “steel blue” (un tono de azul que parece de acero), mientras que el silicio monocristalino es de color antracita. Encima de las células, se instala una pantalla de conductores de aluminio.

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Paneles fotovoltaicos

Un módulo fotovoltaico es la unidad básica de construcción de cualquier sistema FV. Un módulo FV consiste en células interconectadas entre si y selladas con un recubrimiento de vidrio y un respaldo impermeable. Los módulos se construyen con marcos adecuados para su posterior montaje. Un módulo FV contiene entre 48 y 72 células conectadas en serie; módulos FV típicos son 0,8 x 1,2 m² y 0,8 x 1,6 m², que corresponde aproximadamente desde 80 a 150 Wp, y la media de peso de un módulo FV es de aproximadamente 12 Kg/m².

Dos o más módulos pueden ser pre-cableados juntos para instalarse como una unidad llamada panel solar o panel FV. Se pueden añadir paneles FV según se incremente la necesidad de producción de energía eléctrica.

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Inversor

Las células fotovoltaicas y módulos generan corriente continua (CC). Dado que la mayoría de los electrodomésticos usan corriente alterna (CA), el inversor se usa para convertir la corriente continua en alterna, adecuando también la frecuencia y la tensión a la red local. Los inversores para aplicaciones fotovoltaicas incluyen funciones de control para optimizar la potencia de salida, a la que nos referiremos como MPPT (maxium power point tracking). La potencia de salida es igual a la tensión multiplicada por la corriente (P=V x I), y la función MPPT continuamente ajusta la impedancia de la carga para garantizar la potencia óptima.

En el pasado, se utilizaba un único inversor para una matriz o sistema FV completo. Actualmente, la práctica común es instalar un inversor por cada línea de módulos, o incluso dotar a cada módulo de su propio inversor, un proceso al que también nos referimos como crear “módulos CA”.
Para reducir las pérdidas entre los paneles FV y el inversor, se recomienda que éste se sitúe lo más cerca posible de los paneles FV. Además, asegúrese de que dicho inversor está suficientemente refrigerado y no lo exponga a la luz solar directa.

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Equipo de medida

Para garantizar que el sistema FV esté funcionado correctamente, se recomienda tener una medida de la producción del sistema FV. El contador registra la cantidad de electricidad (kWh) producida por el sistema. Tenga en cuenta que en algunas instalaciones, se usa un único contador: la lectura del contador decrece cuando la potencia está siendo generada, y aumenta cuando la potencia está siendo consumida. Hay, sin embargo, varias configuraciones disponibles de medición, cada una con sus ventajas e inconvenientes. En última instancia, corresponde a compañía eléctrica local aprobar la configuración.

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Conexión a la red

Depende del tamaño (Wp) de la instalación FV: las unidades más pequeñas se pueden conectar directamente a un enchufe eléctrico, mientras que las unidades más grandes se pueden conectar al contador donde los cables de la red pública entran en la casa.