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ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA

La energía solar fotovoltaica convierte en electricidad la luz del sol captada por paneles o módulos solares. Los paneles o módulos solares están constituidos por conjuntos de células o celdas solares que son las encargadas de convertir la energía luminosa (fotones) en energía eléctrica (electrones).

Energía solar fotovoltaica - Esquema de funcionamiento

Las células solares están conectadas entre sí como un circuito en serie para poder incrementar la tensión de salida de la electricidad.
También un conjunto de redes de circuito se conectan en paralelo para aumentar la capacidad de producción eléctrica que podrá proporcionar el panel.

La unión de un conjunto de paneles o módulos solares en serie o paralelo, formará lo que hoy conocemos como campos solares de energía solar fotovoltaica.

El tipo de corriente eléctrica que se genera por los paneles solares es corriente continua, por este motivo se usa un inversor o convertidor de potencia para transformar la corriente continua en corriente alterna, que es la que se utiliza en las casas, industria y comercios.
Las células solares trabajan de esta manera: los fotones, provenientes de la radiación solar, llegan a la superficie de la célula y allí son absorbidos por materiales semiconductores, por ejemplo el silicio. Los fotones impactan a los electrones liberándolos de los átomos a los que pertenecían. De esta forma los electrones inician un proceso donde circulan por el material, y producen la electricidad.

Células solares fotovoltaicas - Esquema de funcionamiento

En la actualidad las células solares están hechas a base de silicio, material semiconductor muy abundante en el planeta, pero también difícil de extraer y sintetizar, es por este motivo que lo paneles solares fotovoltaicos son todavía algo caros y difíciles de manejar.

Se experimenta utilizando diversos materiales en la fabricación de células solares como el cobre, galio, indio y selenio y germanio.
El germanio ha mostrado tener mayor eficiencia pero con costo muy elevado.
Numerosos investigadores están canalizando sus esfuerzos en las llamadas células solares orgánicas, estas son células que están fabricadas con base en polímeros orgánicos, como ciertos tipos de plástico, que tiene las mismas propiedades de conducción que el silicio pero que pueden ser impresos o adheridos sobre casi cualquier tipo de material.
Los paneles solares fotovoltaicos compuestos por células orgánicas son más económicos de en costo, menos pesados y más fáciles de instalar, aunque presentan el inconveniente de tener aun una muy baja eficiencia.

Panales solares orgánicos ultradelgados
La utilización de polímeros puede ser de gran ayuda en el ahorro de energía y captacion de energía solar.
Un polímero es una macromolécula, es decir una molécula más grande de lo normal, son de esta manera porque están conformados por la unión de miles de pequeñas moléculas llamadas monómeros. La mayoría de los polímeros son orgánicos, por ejemplo la seda, el algodón y la lana.
La ventaja de los paneles orgánicos es que permiten precindir de la utilizacion del silicio que es mas costoso, dificil de conseguir y de sintetizar.
El inconveniente de los paneles orgánicos es que aun cuentan con muy poca eficiencia, es reducida la electricidad que generan de acuerdo a la energía que reciben del sol.

Los paneles o módulos fotovoltaicos tienen una eficiencia de 40%. Los paneles de polímeros apenas alcanzan un 5% de eficiencia.

Los paneles o módulos solares a partir de polímeros tienen a favor que pueden ser adheridos como una capa ultradelgada de dos polímeros semiconductores sobre cualquier superficie plástica.

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