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La energía eléctrica a partir de la energía solar

La transformación de la energía solar a energía eléctrica consiste en convertir la luz directamente radiada (solar u otro) en electricidad. Esta transformación de la energía se lleva a cabo utilizando los módulos fotovoltaicos o paneles compuestos por celdas fotovoltaicas solares.

La energía del Sol es la más renovable de todas las fuentes de energías existentes. Asimismo, es la fuente primaria de energía presente en la Tierra, a excepción de la energía geotérmica cuya energía se deriva del núcleo de la Tierra. La agencia internacional de la energía (International Energy Agency) ha calculado que una superficie de 145,000 km2, o el 4% de los desiertos más áridos, serían suficientes para satisfacer todas las necesidades de energía del planeta.

Figura 1.1 Los diferentes métodos de aprovechamiento de la energía solar

Las celdas fotovoltaicas (PV) generan energía eléctrica cuando son expuestos a la luz del sol o luz artificial. La energía fotovoltaica se puede generar desde cualquier lugar, en lugares templados o tropicales, en entornos urbanos o rurales, o donde la insolación es adecuada. Como un recurso distribuido libre de combustibles, la energía fotovoltaica podría ser a futuro una importante contribución a la seguridad energética nacional, así como también a la reducción de dióxido de carbono.

Todas las celdas fotovoltaicas funcionan esencialmente de la misma manera. Estas mismas contienen una unión entre dos materiales diferentes a través de los cuales existe un campo eléctrico integrado. Cuando la celda absorbe la luz, se crean electrones móviles y agujeros. Estos fluyen en direcciones opuestas a través de la unión, de esta manera, el flujo de fotones absorbidos se convierte en un flujo de alimentación de Corriente Continua desde la celda iluminada. La Figura 1.2 muestra las características esenciales de estas celdas, que son típicamente placas cuadradas o rectangulares de dimensiones 10,0 cm x 10,0 cm x 0,300 mm.

Figura N° 1.2 Características esenciales de la celda fotovoltaica

El panel solar bifacial, en contraste con el panel solar monofacial, tiene la capacidad de absorber la radiación solar desde la superficie posterior, así como la superficie frontal, de forma simultánea. La absorción de la radiación solar por la superficie trasera aumenta la generación de energía eléctrica. Un panel fotovoltaico bifacial genera 30% a 90% de energía eléctrica adicional en comparación con un panel fotovoltaico monofacial a su configuración óptima. Asimismo, la energía eléctrica generada por la superficie posterior de los paneles solares bifaciales depende fuertemente en

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