Menu

Panells d'energia
solar fotovoltaica

Energia solar fotovoltaica

Energia solar fotovoltaica

L'energia solar fotovoltaica transforma la radiació solar en electricitat. De vegades, se l'anomena energia fotovoltaica o energia fotoelèctrica.

Aquesta transformació es realitza en els panells solars. Els mòduls solars estan compostos d'unes fotocélulas amb uns materials semiconductors. Els materials més habituals són compostos de silici.

Els principals avantatges són:

La producció d'energia pot ser a gran escala per al consum en general o petita escala. Quan és a petita escala, normalment és per petits habitatges, refugis de muntanya o llocs aïllats.

Quina és la situació actual de l'energia fotoelèctrica?

L'energia fotovoltaica és la tercera font d'energia renovable en termes de capacitat global. L'energia hidràulica i eòlica ocupen la segona posició.

Com es transforma la radiació solar en electricitat?

Per transformar la radiació solar en electricitat s'utilitzen els panells fotovoltaics. Un tipus de panell solar. Els panells estan compostos de cèl·lules fotovoltaiques. Les cèl·lules estan formades per un material amb electrons sensibles a la radiació solar. A l'xocar la radiació solar en ell salta un electró generant un corrent elèctric.

Les instal·lacions fotovoltaiques poden ser muntades a terra, al terrat, a la paret o flotants. El suport pot ser fix o utilitzar un seguidor solar per estar sempre orientats a el sol.

Silici, el material que converteix radiació solar en electricitat

El silici és el material amb què es fabriquen la major part de les cèl·lules fotovoltaiques.

La fabricació de les cèl·lules fotovoltaiques és un procés costós, tant econòmicament com en temps.

El silici és un material molt abundant a la Terra. No obstant això, el processament de l'silici és laboriós i complicat.

Mitjançant uns processos molt complicats s'elaboren lingots de silici. Després, d'aquests lingots es tallen les hòsties (cèl·lules fotovoltaiques).

En l'actualitat s'estan preparant altres materials de major rendiment.

Quina és la seva eficiència energètica?

Els mòduls fotovoltaics poden produir electricitat a partir d'una gamma concreta de freqüències de la llum. De totes maneres, en general no pot cobrir tota la gamma solar. En concret, la llum ultraviolada, infraroja i baixa o difusa no es converteixen.

Energia solar fotovoltaicaSi els panells solars es il·luminessin amb llum monocromàtica es podrien obtenir eficiències molt superiors.

Per tant, un altre concepte de disseny és la de dividir la llum en diferents longituds d'ona. Un cop separades, dirigir-les cap a diferents cèl·lules sintonitzades en aquests rangs. Això ha estat projectat per a ser capaç d'elevar l'eficiència en un 50%.

Actualment, la taxa millor de conversió de la llum solar en energia fotovoltaica és del voltant de 21,5%.

Quins són els usos i aplicacions de l'energia solar fotovoltaica?

La principal aplicació és la producció d'electricitat a partir de la radiació solar.

Els sistemes fotovoltaics varien des de sistemes petits fins a grans centrals elèctriques.

Els petits solen anar muntats en el sostre o integrats en edificis amb capacitats des d'unes poques fins a diverses desenes de quilowatts. Les grans centrals elèctriques a poden generar centenars de megawatts.

Les principals tècniques i usos d'aquesta tecnologia són les següents:

  • Sistemes integrats en teulades i edificis. Els sistemes fotovoltaics de les teulades es solen adaptar als edificis existents. Generalment van muntats sobre l'estructura de l'sostre existent o en les parets existents.
  • Col · lector solar fotovoltaic tèrmic híbrido.Estos sistemes són sistemes que converteixen la radiació solar en energia tèrmica i elèctrica.
  • Concentrador fotovoltaic. Els concentradors utilitzen lents i miralls corbs per enfocar la llum solar en cèl·lules solars petites. D'aquesta manera s'aconsegueix una potència fotovoltaica molt més gran.
  • Electrificació rural. Aquest tipus d'aplicació solar s'utilitza en llogarets rurals on les línies elèctriques estan molt allunyades de la població.
  • Centrals elèctriques. Aquestes centrals són granges solars per obtenir una alta producció de potència elèctrica.
  • Solar flotant. Els sistemes d'energia solar flotant s'instal·len a llocs on hi ha poca superfície de terra disponible. Els panells solars, en aquest cas, es troben surant en una superfície aquàtica com en un pantà, llac, etc.
  • Sistemes independents. L'exemple més clar d'aquests sistemes són les calculadores solars.
  • En transport. Utilitzada per obtenir potència motriu.
  • Telecomunicacions i senyalització.
  • Aplicacions de naus espacials.

Instal·lacions aïllades i connectades a la xarxa

Principalment es diferencien dos tipus d'instal·lacions fotovoltaiques:

  • Instal·lacions fotovoltaiques de connexió a xarxa. L'energia que es produeix s'utilitza íntegrament per a la venda a la xarxa elèctrica de distribució.
  • Instal·lacions fotovoltaiques aïllades de xarxa. S'utilitzen per a autoconsum. Pot ser en un habitatge aïllat, una estació repetidora de telecomunicació, o altres llocs remots. Permet obtenir electricitat, bombament d'aigua per a reg, etc.

Energia solar fotovoltaica

sistemes aïllats

Dins dels sistemes no connectats a la xarxa hi ha infinitat d'aplicacions. Per exemple,

  • En petits aparells com calculadores.
  • Enllumenat públic.
  • Motors elèctrics.
  • Automòbils i avions.

Sistemes connectats a la xarxa

Dins de les instal·lacions fotovoltaiques connectades a la xarxa existeixen les plantes d'energia solar fotovoltaica. També rep el nom de parc solar.

Un parc solar és una gran planta de generació d'energia. Està dissenyat per a la venda de la seva producció a la xarxa elèctrica. També se li coneix com una granja solar, especialment si està situada en àrees agrícoles.

Resum

L'energia solar fotovoltaica és l'electricitat obtinguda a través de l'energia solar. És considerada una energia renovable. No genera gasos ni contribueix a l'canvi climàtic.

La transformació de radiació solar en energia elèctrica es realitza en els panells solars.

Hi ha dos tipus d'instal·lacions: aïllades i connectades a la xarxa. Les instal·lacions aïllades generen electricitat per al seu consum propi. Les instal·lacions connectades a la xarxa subministren l'electricitat a la xarxa elèctrica.

    Referències

    1. Roper, L. David. World Photovoltaic Energy
    2. Swanson, R. M. (2009). Photovoltaics Power Up
    3. «Photovoltaic Effect»  Mrsolar.com
    4. «The photovoltaic effect»  Encyclobeamia.solarbotics.net.
    5. «La fotovoltaica ya se codea en costes con la nuclear». El periódico de la energía.
    6. "Renewables 2019". IEA. Retrieved 26 January 2020.
    7. "PV report 2019" (PDF). Fraunhofer ISE.
    Autor:

    Data de publicació: 18 de desembre de 2009
    Última revisió: 23 de maig de 2020