Luis Jutglar Banyeras

Cuando los paneles captadores de energía solar tienen una orientación fija, que es lo que ocurre en la inmensa mayoría de los casos, suelen orientarse en dirección Sur e inclinación correspondiente a la media anual. Una práctica habitual, si se desconoce la media anual, es adoptar una inclinación igual a la latitud del lugar menos 5°, con lo cual la instalación se optimiza para todo el año

La condición para que no haya sombra, estando todas las filas al mismo nivel, es que la separación sea igual o mayor que la sombra.

Suele suceder que el espacio de que se dispone no permite respetar la distancia mínima necesaria para evitar la sombra entre filas, en este caso puede optarse por instalar las filas escalonadas a fin de acortar la sombra.

su nivel más exterior, la estructura del átomo de boro, es igual pero con solo tres electrones en este nivel, y el átomo de fósforo, también tiene la misma estructura pero con cinco electrones en el nivel más externo.

El silicio puro en estado sólido, puede presentarse en estado cristalino, policristalino o amorfo. En el primer caso, todo el sólido constituye un único cristal, en el cual todos los átomos están perfectamente ordenados, en el segundo, el sólido está formado por un conjunto de pequeños cristales, el conjunto está más desordenado, y en el tercero, la disposición es totalmente aleatoria con un mayor grado de desorden. Los átomos del sólido están unidos entre sí debido a fuerzas que se crean por interacción de los electrones más superficiales, de forma tal que, hasta cierto punto, todo él puede considerarse como un conjunto de “iones” inmerso en una nube de electrones.

Cuando en el seno de la masa de silicio se introducen algunos átomos de boro, el conjunto tiene un defecto de electrones, respecto al silicio puro, puesto que estos átomos solo tienen tres electrones superficiales. Este silicio ligeramente impurificado dopado se conoce como tipo P (positivo). Por otro lado, cuando el silicio se impurifica con átomos de fósforo, recordar que posee cinco electrones exteriores, se crea un exceso de electrones y se obtiene el silicio tipo N (negativo).

Si se juntan dos capas de silicio de distinto tipo, se crea una unión P-N, es decir una zona con exceso de electrones y otra con defecto de electrones, en consecuencia se crea una diferencia de potencial entre ambas. Al conectar externamente ambas capas, se establece una corriente eléctrica, cuya intensidad será proporcional a la intensidad de luz incidente, puesto que el número de átomos excitados, con electrones capaces de moverse, es proporcional a la energía recibida, recordar lo dicho al principio, en forma de fotones. De hecho actúa de forma parecida a un diodo: permite el paso de la corriente eléctrica en una sola dirección.

La unión P-N, con el dispositivo adecuado para su conexión exterior, activada por la luz, es lo que se conoce como célula fotovoltaica y su gran interés reside en el hecho de que es un dispositivo capaz de convertir la luz, la solar en nuestro caso, en energía eléctrica directamente, sin necesidad de interponer otros procesos y formas de energía.

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3. EL PANEL FOTOVOLTAICO
3.1 Introducción
Según la teoría clásica, el átomo está constituido por un núcleo, formado por protones y neutrones, y un conjunto de electrones distribuidos en “órbitas” alrededor del núcleo. Como el número de electrones, que tienen carga eléctrica negativa, es igual al número de protones, cuya carga es igual pero positiva, el átomo es neutro. A cada “órbita” le corresponde un nivel energético que depende de su distancia al núcleo.

En el átomo, el número de electrones coincide con el número de protones del núcleo y están situados en órbitas de forma tal que su estado es el de mínima energía, están situados lo más cerca del posible del núcleo. Cuando el átomo recibe energía del exterior, puede pasar a un estado “excitado” y un electrón, o más, situado en una órbita exterior la puede captar situándose en una órbita de mayor energía, más alejada del núcleo. Cuanto más elevado es el nivel energético del electrón superficial, menor es su ligazón al núcleo y, si la energía captada es suficientemente elevada, puede abandonar el átomo dando lugar a un ión de carga positiva. Algunos elementos, como el silicio, son capaces de ser activados por la luz.

El átomo de silicio tiene cuatro electrones situados en

En principio existen dos métodos de concentración: mediante un sistema de refracción, interponiendo una mediante lentes focalizadoras entre el Sol y la célula, o mediante un sistema de reflexión, colocando la célula en el foco de un espejo parabólico

Ambos métodos requieren, para su buen funcionamiento, un sistema de seguimiento del Sol, lo cual encarece su coste final.

Las células se conectan en serie, formando grupos, hasta conseguir el voltaje nominal deseado, normalmente un múltiplo de 12 V, y estos grupos se conectan en paralelo hasta obtener la potencia nominal del panel.

Para que la radiación incidente sea capaz de provocar el efecto fotoeléctrico, como ya se ha dicho más arriba, su longitud de onda debe ser igual o menor que la determinada por la anchura de banda prohibida. En consecuencia, una radiación que tenga un espectro desplazado hacia la larga longitud de onda, generará una potencia eléctrica menor que otro, de igual potencia radiante, pero con un espectro desplazado hacia la corta longitud de onda.

Para que la radiación incidente sea capaz de provocar el efecto fotoeléctrico, como ya se ha dicho más arriba, su longitud de onda debe ser igual o menor que la determinada por la anchura de banda prohibida. En consecuencia, una radiación que tenga un espectro desplazado hacia la larga longitud de onda, generará una potencia eléctrica menor que otro, de igual potencia radiante, pero con un espectro desplazado hacia la corta longitud de onda.