¿Cómo funcionan los paneles fotovoltaicos?
Los paneles fotovoltaicos están construidos por muchas celdas fotovoltaicas unidas entre sí por material conductor (estaño). Las celdas funcionan como pequeñas pilas, pero en lugar de tener un proceso químico, utilizan la luz solar para generar la energía eléctrica.
Las celdas fotovoltaicas se conectan en serie para formar una hilera. (En el panel de la fotografía se pueden observar 6 hileras).
Todas las hileras del panel se conectan a una caja de conexiones que está en la parte posterior del panel fotovoltaico. De esa caja de conexiones, salen 2 cables, los cuales proporcionarán Corriente Directa de 12 Volts. (Como si fuera una pila de 12 volts, con un polo positivo y uno negativo).
Las tecnologías más utilizadas son los policristalinos y monocristalinos. Los policristalinos tienen celdas en forma rectangular Los monocristalinos son octagonales. Los policristalinos aprovechan mejor el espacio, y son los más utilizados.
Las celdas fotovoltaicas son construidas principalmente por un material semiconductor que es el silicio. Los semiconductores son materiales que se comportan como conductores o como aislantes. El silicio es un elemento muy abundante en la tierra, pues se encuentra en la arena.
Las celdas fotovoltaicas están formadas por dos capas internas: La capa superior (capa tipo P), que está expuesta a la luz, a la que se le agrega fósforo, un material en el que los átomos tienen más electrones que el silicio y la capa inferior, a la que se le agrega Boro, un material que tiene menos electrones que el silicio.
Los átomos de silicio tienen 4 electrones en la última órbita (valencia) , mientras el fósforo tiene 5. Como el quinto electrón no participa en enlace covalente, tiene un vínculo débil con el átomo, por lo que es fácil excitarlo. Se excita con los fotones de la luz solar.
En la capa inferior, se le agrega Boro, que tiene menos electrones que el silicio.
El lugar en donde se juntan la capa tipo P y la capa tipo N, se llama juntura P/N.
La luz del sol está compuesta por fotones. Los fotones, al golpear las celdas fotovoltaicas, crean electrones excitados y sus parejas: vacíos de electrones con carga positiva. Debido a la distribución de carga en la juntura P/N, el movimiento de los electrones de una capa a la otra, y al circuito por medio de las capas conductoras, siempre será en un mismo sentido, lo que permite la generación de la Corriente Eléctrica. (La corriente eléctrica es la circulación de electrones en un mismo sentido.)
Tenemos algo parecido a una pila, que en la capa superior presenta exceso de electrones y en la capa inferior se tiene un electrodo positivo que presenta déficit (falta) de electrones
Cuando el sol comienza a impactar a las celdas, los electrones del silicio se desprenden y comienzan a circular de la capa superior hacia la capa conductora superior , pasan por la carga que se tenga conectada y regresan por la capa conductora inferior para llenar los huecos que se generaron en la capa n.
En los paneles fotovoltaicos, lo que propicia el funcionamiento no es tanto el calor sino la luz del sol. Cuando hay nubes, bajará el rendimiento de las celdas, pero continuará produciendo electricidad. En la noche, dejarán de producir.
Los electrones son las únicas partes móviles en un panel fotovoltaico, y todos vuelven a su origen. No hay nada que se desgaste o se agote, así que las celdas fotovoltaicas pueden durar décadas.
Los paneles fotovoltaicos producen Corriente Directa (Como la que generan las pilas). Por lo general, es un voltaje de 12 Volts. Para utilizarlo en las casas o negocios, se utiliza un aparato llamado “Inversor” o “Microinversor” el cual convierte la Corriente Directa generada por los paneles en Corriente Alterna que es la que utilizamos en las casas o negocios, y es la que nos entrega CFE.
Microinversor APC YC-500 / 110 V y 220V
Microinversor YC-1000 (Trifásico 220 Y 480)
Inversor Central (Para instalaciones más grandes)
Existen dos formas de instalación de los paneles fotovoltaicos: Los sistemas de interconexión y los sistemas aislados.
Los sistemas fotovoltaicos de interconexión se utilizan en donde sí se tiene disponibilidad de servicio de la red por parte de CFE. En este caso, se instalan los paneles fotovoltaicos, los microinversores o inversor central y se solicita a CFE que cambie el medidor por un medidor bidireccional, el cual medirá lo que se produce com los paneles y lo que se consume, y CFE cobrará la diferencia.
Los sistemas aislados se utilizan en donde no llega el servicio de la red eléctrica de CFE. (Por ejemplo, una cabaña, una casa en un rancho, un terreno en donde no llegue CFE).
Estos sistemas necesitan, además de los paneles y el microinversor, un controlador de carga y un banco de baterías. En este caso, los paneles estarán cargando durante el día el banco de baterías y la energía eléctrica se tomará de las baterías, a través del microinversor que convierte la corriente directa de las baterías en corriente alterna que es la que utilizamos en las casas.
Para poder hacerte una propuesta de un sistema fotovoltaico de acuerdo a tus necesidades, te agradecería que nos proporciones por inbox, por correo electrónico a ventas@soldim.com.mx o por whatsapp al (449) 8907056 una foto de tu recibo de CFE. Esta información, por ley y por políticas de la empresa, no la podemos utilizar para ninguna otra finalidad diferente a la de hacerte la mejor propuesta de acuerdo a tus necesidades. Puedes consultar nuestro Aviso de privacidad