jueves, 7 de mayo de 2009

Energía Solar Fotovoltaica - Capítulo I - Tipos de Módulos Fotovoltaicos

Con este capítulo se pretende dar una idea sobre la composición y funcionamiento de los módulos fotovoltaicos.

Partiendo de la base, se dice que la estructura de un material tiene orden cuando es cristalino. Sin embargo cuando hablamos de amorfo nos referimos a un material sin orden.

En los materiales cristalinos sus propiedades varían en función de la dirección que se considere. (Una célula de material cristalino es conductora en una dirección y aislante en su perpendicular, por eso se cortan con las capas visibles). En los materiales amorfos, las propiedades son idénticas considerando cualquier dirección.

Definiendo celdilla unidad como el paralelepípedo más pequeño de todos con todas las simetrías, podemos definir monocristal como la repetición de celdillas orientadas en la misma posición. Con estas dos definiciones podemos entender que por definición un material policristalino es una cantidad x de monocristales orientados en distintas direcciones. Pero también cave destacar que un material policristalino con un solo monocristal se llama monocristalino ordenado. De esta teoría se obtiene la definición de ‘células policristalinas’ y ‘células monocristalinas’.

Ahora vamos a ver que pasa con los semiconductores. Para ello tenemos que saber las estructuras de las bandas típicas, que son:

  • Banda de valencia: es la banda de mayor energía que está ocupada con e-.
  • Banda de conducción: es la que sigue a la de valencia y carece de e-.
  • Intervalo prohibido: es la banda por la que los e- pasan de una a la otra, de las anteriores.

Un semiconductor tiene la banda de valencia llena, y la de conducción vacía, pero el intervalo prohibido es muy pequeño. Por ello con un aporte de energía externo los electrones pasan de la banda de valencia a la de conducción dejando un h+ en la banda de valencia. Por lo que si tenemos 10 e- en la banda de valencia de una célula de 10 Wp, y con la radiación externa (mediante los fotones solares = aporte de energía externa) pasan 5 e- a la banda de conducción, esa célula estará al 50% de producción. Siendo e- (electrones) y h+ (protones).

CONCLUSIÓN:

“Una célula fotovoltaica es una lámina de material semiconductor (silicio) de cierto grado de pureza, que cuando está expuesto a la luz solar, absorbe fotones de luz con suficiente energía para producir un “salto de electrones” de las capas de menor potencial a las de mayor potencial, con la consiguiente aparición de tensión en el semiconductor.”

Para completar todas estas explicaciones teóricas de la composición y funcionamiento de los módulos fotovoltaicos, podemos ver atentamente el siguiente video, en el que .........


2 comentarios:

  1. ay, el germanio y el silicio, la zona de Brioullin, como sufri con todo eso en la universidad..

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  2. Si, yo también sufrí con todo eso en la Universidad, ..... y al fin despues de todo veo que sirve para entender ciertas cosas ......

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