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paneles solares

1. Karen González Bermúdez
Diana Pérez Paipa
Andrea Velásquez Suaza

2. •La crisis energética que aqueja al
planeta, y la preocupación por el
medio ambiente, genera
búsqueda de energías amigable:
Sol.
•Paneles convierten la energía
luminosa (fotones) en energía
eléctrica (electrones).
•obtención de una energía limpia y
renovable.
•La mayor parte de los paneles
fotovoltaicos puede ser reciclado.

3. •Efectofotovoltaico:conversióndeluzen
electricidad.
¿Quésonlasceldassolares?
•celdassolaressondispositivosque
conviertenenergíasolarenelectricidad.
•Laformamáscomúndelasceldas
solaressebasaenelefectofotovoltaico.
Losmaterialesusadosenlasceldas
solaressonlossemiconductores.

4. SemiconductortipoI
•seunen5átomosdelmaterial,enlace
covalente.
•nohayelectroneslibres,porlocualse
denominaconductorintrínsecoo“tipoI”.
SemiconductorTipoN:Unsemiconductor
deltipon(tiponegativo)esun
semiconductorconunexcesodeelectrones
libres.
SemiconductortipoP:estáimpurificado
conátomosquetienenunaescasezde
átomoslibres,quetambiénpueden
catalogarseconátomosconhuecos.

5. •Unióndematerial“tipoN”y“tipoP”.
•Loselectronessobrantesdelmaterial
NpasanhaciaelmaterialPylos
“huecos”delmaterialPpasanal
materialN.
•ParaelSi,sepuedenobtener
potencialesdeaproximadamente
550mV.

6. •Corriente Corto Circuito
•Tensión de vacío
•Corriente Optima
•Tensión Optima
•Temperatura limite de
Funcionamiento
•Rendimiento

9. •silicio puro monocristalino
•silicio puro policristalino
•silicio amorfo
•arseniode Galio
•teluro de cadmio
•Diseleniurode cobre de indio
•tándem.
•Polímeros conductores (polianilina,
polipirrol)

10. silicio monocristalino
•el silicio fundido se solidifica formando solo un único cristal
luego se corta el cristal en delgadas capas que dan lugar a las
células.
•estructura atómica muy ordenada.
•rendimiento entre el 15% y el 18%.
silicio policristalino
•Durante el enfriamiento de silicio en un molde se forman varios
cristales.
•estructura atómica no tan ordenada
•rendimiento entre el 12% y el 15% .
Silicio amorfo
•menos costosas.
•rendimiento es inferior al 10%.
•se emplea en relojesocalculadoras.
•estructura atómica bastante desordenada.

11. Celda Tándem
•Mediante la combinación de dos células que absorben en el
espectro al mismo tiempo.
•Mejor rendimiento en comparación con las células individuales
separadas.
Celda multiunión
•Estas células tienen una alta eficiencia y han sido desarrolladas
para aplicaciones espaciales.
•Las células multiuniónestán compuestas de varias capas
delgadas usando la epitaxia por haz molecular.
Polímeros conductores
•Son mas livianas y económicas.
•fácil fabricación y absorben la radiación a distintas longitudes de
onda.
•Aunque tienen una eficiencia del 5%

12. •Entre100y500vecesmássensiblealaluz
delsol.
•Obtención:haciendobrillarbrevementeun
lásersobreunaláminadesilicioalaquehan
agregadohexafluorurodeazufre.
•Panelessolaresdegraneficiencia.

13. •Técnicaquenoempleaelsilicio
purificadosinoqueestabasadaen
nanoestructurasdeóxidodetitanio.
•Alsernanoestructurasson
introducidasensprays.
•Buenarespuestaanteintensidades
lumínicasvariables..

14. Panelesconsistemasdeconcentración:
Medianteunaseriedesuperficies
reflectantes,concentralaluzsobrelos
diferentespanelesfotovoltaicos.
Panelesdeformatobaldosaoteja:Son
panelesdepequeñotamaño,yestán
especialmentepensadosparaser
combinadosengrannúmero,deforma
quecubrangrandessuperficies.
Panelessolaresbifaciales:Sonpaneles
especialesbasadosenuntipodepanel
capazdetransformarenelectricidadla
radiaciónsolarquelerecibepor
absolutamentecualquieradesusdos
caras.

15. •Un contacto superior en la zona del material “tipo N”.
•Dos semiconductores “tipo N” y “tipo P”.
•Un contacto inferior en la zona del material “tipo P”.

16. •ElSilicioseobtieneapartirde
elementoscomoarenaocuarzo,
segundoelementomasabundante.
•Sepresentanenlanaturalezacon
altosgradosdeimpurezas,poreste
motivoesnecesarioprocesarlos.
•ObtenemosunSilicioconpropiedades
desemiconductoryasílograrceldas
dealtaeficiencia

18. •Proceso Policristalino:
•llevarlosgranosde
cuarzitaatemperaturas
sumamente elevadas,
agregandocarbónpara
eliminareloxigeno
presenteenlacuarzita.
Obtención de
sustancia de
Pureza 99%
•Paraalcanzarlapurezade
99% se hace una
destilacionfraccionada.
Depuración

19. •Proceso Monocristalino: Método de crecimiento de Czochralski(CZ)

20. Produccionde Obleas
•Lasobleassondopadasconátomos
deFósforoenunhornoa
temperaturasentre800ºCy900ºCpara
obtenerlacapaN
•ElsubstratotipoPselogra,antesde
obtenerloslingotes,dopandoel
SilicioconátomosdeBoro,paraluego
cortarlasobleasqueseránutilizadas
comomaterialtipoPenlasceldas

21. Película Antirreflectante
•Consiste en una tratamiento o texturizado que se le da al Silicio
para disminuir el índice de reflexión.
•Estructura piramidal, que aumenta la absorción de la luz
incidente, gracias a reflexión múltiple de ésta

22. Contactos
•Superior:Debeconstruirsecon
unidadeslobastantegruesas,para
transportarlacorrienteeléctricaylo
bastantefinas,paranoobstaculizarel
pasodelaluzsolar
•Inferior:materialconductorsimple
(aluminio)

23. Debenserempaquetadas enun
módulopor:
•Fragilidad
•Condicionesatmosféricas
Utilidad:
•Losmódulosseutilizanpara
cargarbaterías
•Sonfabricadosparaentregarun
voltajenominalde12Vdc.
•Estevoltajesealcanzaconectado
36celdasenserie

24. 1.Laceldaescolocadaenun
encapsulante(EVA)
2.Partesuperior:vidriotemplado
3.Parte inferior: substrato a base
de resina
4.Elmodulo setrataa
temperaturasde175ºCypresión
uniforme.
5.Sesellayseajustaaunmarco
dealuminioionizado.

25. •Radiaciónsolar:bajosniveles/altos
nivelesdevoltajedesalida
•Concentradorestático:Encapsuladoque
aumentaelrendimiento.
•Temperaturadeoperación:Unaumento
deestahacequelacorrienteaumentepero
elvoltajedisminuya
•Sombra:Disipalaenergía
•Unaceldasombreadaafectaalmódulo
completo.

27. •Hasta ahora,lospaneles
fotovoltaicos ocupan una
pequeñaporcióndelaproducción
mundialdeenergía.
•Experimentalmente han sido
usadosparadarenergíaa
automóviles,porejemploen
elWorldsolarchallengeatravés
deAustralia.
•Se utilizanparaproducir
electricidad para muchas
aplicaciones y para la
alimentacióndeloshogaresoen
unaredpúblicaenelcasode
unacentralsolarfotovoltaica

28. •Sonconfiablesysilenciosas,no
tienenpartesmóvilesyduran30
añosomássiselasrecubrecon
vidriooplástico.
•Apesardequeeldíaesté
nubladonodejarasdeproducir
energíayaquelascélulas
generanelectricidadapartirdela
radiaciónsolarnoladelcalor.
•Laenergíaeslimpiayno
generadeshechosdeningún
tipo.Deestamanerase
reducen los gases
contaminantesqueproducen
losotrosmedios de
generacióndeenergía.

29. •Esfavorableparaelmedioambienteya
quenonecesitaquemarcombustibles
fósilesoutilizarmaterialesnucleares
paragenerarelectricidad,estoevitala
posiblecontaminacióndenuestroaire,
aguayatmósferaconcontaminantes
peligrososygasesdeefecto
invernadero.Lacontaminaciónque
generanlospanelessolaresesmínimay
estasedadurantesuprocesode
fabricación.
•Elmantenimientodelospaneles
solaressedamuyocasionalmentey
realmenteesmuysencillo,esto
significaquesólotendrásque
limpiarlospanelesconaguayjabón
devezencuando.

30. •Elcostoinicialdelacompradepaneles
solarescomercialesysuinstalación
puedenserelevadosyserequieredeun
rápidodesembolsodedinero.
•Lospanelessolaresnofuncionanporla
nocheporquenohayluzsolar.Para
compensaresto,serequiereinstalar
pilasdealmacenamientoysistemasde
cargaenlareddeenergíasolar.
•Elmaltiempoylacontaminacióndelaire
olasuciedadacumuladapuedetaparel
solyafectarlaeficienciadelospaneles
solares.
•Elsistemadepanelessolarestambién
debedeabarcarunaampliazonapara
obtenermáshorasdesolylograruna
mayoreficiencia.

31. •Durantegranpartedelosaños
ochentaydeprincipiosdelos
añosnoventaelmayormercado
paralospanelessolaresestaba
enlasfuentesdealimentación
paraáreasremotasyalgunos
productosdeconsumo(relojes,
juguetesycalculadoras).

32. Para que sirven los paneles solares.
Calentadores de agua. Cercas eléctricas.

33. Para que sirven los paneles solares.
En sistemas de
iluminación.
Telecomunicaciones y
sistemas de monitoreo remoto.

34. Para que sirven los paneles solares.
Bombas de agua accionados
con energía solar.
Sistemas de tratamientos
de agua.

35. Para que sirven los paneles
solares.
•BolsadeMujerconPanelesSolares,
pararecargartucelularyfibras
ópticasparabúsquedaenlasnoches.
•Bolsosymochilasconenergíasolar:
Incorporanpanelesfotovoltaicos,han
aparecidoenelmercadoamericano.
•Esunamochilaútil,yaque,sevan
cargandolospequeñosaparatos
electrónicos.Unmóvilounacámara
digitalpuedecargarseentre2y4
horas.Lospanelessolaresson
impermeables,flexiblesy,lomismo
queconotrosbolsossolaresse
puedenretirardelmismoparausarlos
fuera.