Solar explicou a fotovoltaica e a electricidade

As células fotovoltaicas converten a luz solar en electricidade

Unha célula fotovoltaica (PV), comunmente chamada célula solar, é un dispositivo non mecánico que converte a luz solar directamente en electricidade. Algunhas células fotovoltaicas poden converter a luz artificial en electricidade.

Os fotóns levan enerxía solar

A luz solar está composta de fotóns, ou partículas de enerxía solar. Estes fotóns conteñen cantidades variables de enerxía que corresponden ás diferentes lonxitudes de onda do

A

O fluxo de electricidade

O movemento dos electróns, cada un con carga negativa, cara á superficie frontal da célula crea un desequilibrio de carga eléctrica entre as superficies frontal e traseira da célula. Este desequilibrio, á súa vez, crea un potencial de tensión como os terminais negativo e positivo dunha batería. Os condutores eléctricos da cela absorben os electróns. Cando os condutores están conectados nun circuíto eléctrico a unha carga externa, como unha batería, a electricidade flúe polo circuíto.

A eficiencia dos sistemas fotovoltaicos varía segundo o tipo de tecnoloxía fotovoltaica

A eficiencia coa que as células fotovoltaicas converten a luz solar en electricidade varía segundo o tipo de material semicondutor e a tecnoloxía das células fotovoltaicas. A eficiencia dos módulos fotovoltaicos dispoñibles comercialmente foi de media inferior ao 10% a mediados dos anos 80, aumentou ata o 15% en 2015 e agora achégase ao 20% para os módulos de última xeración. As células fotovoltaicas experimentais e as células fotovoltaicas para nichos de mercado, como os satélites espaciais, acadaron case o 50 % de eficiencia.

Como funcionan os sistemas fotovoltaicos

A célula fotovoltaica é o bloque básico dun sistema fotovoltaico. As células individuais poden variar de tamaño entre aproximadamente 0,5 polgadas e aproximadamente 4 polgadas de diámetro. Non obstante, unha célula só produce 1 ou 2 vatios, o que é suficiente electricidade para pequenos usos, como para alimentar calculadoras ou reloxos de pulso.

As células fotovoltaicas están conectadas eléctricamente nun módulo ou panel fotovoltaico empaquetado e estanco á intemperie. Os módulos fotovoltaicos varían en tamaño e na cantidade de electricidade que poden producir. A capacidade de xeración de electricidade do módulo fotovoltaico aumenta co número de células no módulo ou na superficie do módulo. Os módulos fotovoltaicos pódense conectar en grupos para formar unha matriz fotovoltaica. Unha matriz fotovoltaica pode estar composta por dous ou centos de módulos fotovoltaicos. O número de módulos fotovoltaicos conectados nunha matriz fotovoltaica determina a cantidade total de electricidade que pode xerar a matriz.

As células fotovoltaicas xeran electricidade en corrente continua (DC). Esta electricidade de CC pódese utilizar para cargar baterías que, á súa vez, alimentan dispositivos que utilizan electricidade de corrente continua. Case toda a electricidade é subministrada como corrente alterna (CA) nos sistemas de transmisión e distribución de electricidade. Dispositivos chamados

As células e módulos fotovoltaicos producirán a maior cantidade de electricidade cando estean directamente orientados ao sol. Os módulos e matrices fotovoltaicas poden usar sistemas de seguimento que moven os módulos para enfrontarse constantemente ao sol, pero estes sistemas son caros. A maioría dos sistemas fotovoltaicos teñen módulos nunha posición fixa cos módulos orientados directamente ao sur (no hemisferio norte... directamente ao norte no hemisferio sur) e nun ángulo que optimice o rendemento físico e económico do sistema.

As células solares fotovoltaicas agrúpanse en paneis (módulos) e os paneis pódense agrupar en matrices de diferentes tamaños para producir pequenas ou grandes cantidades de electricidade, como para alimentar bombas de auga para a auga do gando, para a subministración de electricidade ás vivendas ou para os servizos públicos. xeración de electricidade a escala.

Fonte: Laboratorio Nacional de Enerxías Renovables (copyright)

Aplicacións dos sistemas fotovoltaicos

Os sistemas fotovoltaicos máis pequenos alimentan calculadoras e reloxos de pulso. Os sistemas máis grandes poden proporcionar electricidade para bombear auga, alimentar equipos de comunicacións, subministrar electricidade a unha única casa ou negocio ou formar grandes matrices que fornecen electricidade a miles de consumidores de electricidade.

Algunhas vantaxes dos sistemas fotovoltaicos son

â¢Os sistemas fotovoltaicos poden subministrar electricidade en lugares onde non existen sistemas de distribuciÃ3n de electricidade (liñas eléctricas) e tamén poden subministrar electricidade a un
⢠As matrices fotovoltaicas pódense instalar rapidamente e poden ser de calquera tamaño.
â¢Os efectos ambientais dos sistemas fotovoltaicos situados nos edificios son mÃnimos.

Fonte: Laboratorio Nacional de Enerxías Renovables (copyright)

Fonte: Laboratorio Nacional de Enerxías Renovables (copyright)

Historia da fotovoltaica

A primeira célula fotovoltaica práctica foi desenvolvida en 1954 polos investigadores de Bell Telephone. A partir de finais da década de 1950, as células fotovoltaicas usáronse para alimentar os satélites espaciais dos Estados Unidos. A finais da década de 1970, os paneis fotovoltaicos proporcionaban electricidade en remoto, ou

A Administración de Información Enerxética dos Estados Unidos (EIA) estima que a electricidade xerada nas centrais fotovoltaicas a escala de servizos públicos aumentou de 76 millóns de quilovatios hora (kWh) en 2008 a 69.000 millóns (kWh) en 2019. As centrais eléctricas a escala de servizos públicos teñen polo menos 1.000 quilovatios (ou un megavatio) de capacidade de xeración de electricidade. EIA estima que os sistemas fotovoltaicos conectados á rede a pequena escala xeraron 33.000 millóns de kWh en 2019, fronte aos 11.000 millóns de kWh de 2014. Os sistemas fotovoltaicos a pequena escala son sistemas que teñen menos dun megavatio de capacidade de xeración de electricidade. A maioría están situados en edificios e ás veces son chamados