¿Qué es un Generador de Energía Solar?
Los generadores de energía solar son un tipo de energía renovable que convierte la energía luminosa del sol en electricidad.
Es una forma limpia de generar electricidad que no depende de los combustibles fósiles y no emite gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono. Los generadores de energía solar utilizan células solares para convertir la luz del sol directamente en electricidad.
Están disponibles en dos formas, conectados a la red y autónomos, y se utilizan en diversos lugares.
Usos de los Generadores de Energía Solar
Las medidas de generación de energía fotovoltaica son muy utilizadas porque son generadoras de energía con bajas emisiones de carbono y sin emisiones de dióxido de carbono. También se está haciendo cada vez más popular en muchos lugares, junto con la energía eólica y otras formas de generación de energía, como dispositivo de generación de energía que mejora la autosuficiencia energética.
La escala y el tipo de uso de los proyectos de generación de energía fotovoltaica varían desde unidades a gran escala que venden toda la energía que generan, pasando por unidades domésticas que normalmente consumen su propia energía y la venden a las compañías eléctricas cuando la cantidad generada supera el consumo, hasta unidades a pequeña escala que suministran energía independientemente de las redes de las compañías eléctricas, por ejemplo para iluminar farolas y señales de tráfico. La escala y el tipo de uso varían.
Principios de los Generadores de Energía Solar
La parte más importante de un generadores de energía solar es la célula solar. En la actualidad, las células solares convencionales se basan en el silicio y están formadas por un semiconductor de tipo p y una unión semiconductora de tipo n.
Cuando la luz solar incide sobre los semiconductores de la unión pn, los electrones son excitados por la energía luminosa y se convierten en electrones libres. Cuando los electrones libres se van, se crea una carga + llamada agujero. Los huecos se desplazan al semiconductor de tipo p y los electrones libres al semiconductor de tipo n.
Cuando los semiconductores de tipo p y n se conectan externamente a una carga, la corriente fluye desde el electrodo de tipo p hacia el electrodo de tipo n. Este es el principio de la energía fotovoltaica. Este es el principio de generación de energía de las células fotovoltaicas.
La configuración de los generadores de energía solar difiere entre los tipos conectados a la red y los autónomos, que se conectan a la red eléctrica de la compañía eléctrica.
1. Generadores de Energía Solar Conectados a la Red Eléctrica
Un paquete de células solares dispuestas una al lado de la otra se denomina módulo fotovoltaico. Consta de un acondicionador de potencia que convierte la corriente continua generada por el módulo de células solares en corriente alterna, un transformador elevador que ajusta la tensión del acondicionador de potencia a la tensión de la red de transmisión de la compañía eléctrica y un contador de electricidad que mide la cantidad de electricidad suministrada a la compañía eléctrica.
2. Unidades Autónomas de Generación de Energía Solar
Esta consta de módulos de células solares, circuitos de conexión y baterías. Cuando se suministra energía a cargas de CA, como lámparas fluorescentes, debe insertarse un circuito inversor para convertir la CC en CA; cuando se suministra energía a cargas de CC, como LED, o una vez almacenada en baterías, la energía de CC generada por las células solares se suministra tal cual.
Tipos de Generadores de Energía Solar
Existe una gran variedad de dispositivos fotovoltaicos, en función del material de la capa absorbente de luz y de la forma del elemento generador de energía, además de las células solares de silicio, que son actualmente el pilar de los sistemas fotovoltaicos. A continuación se citan algunos ejemplos típicos.
1. A Base de Silicio
El silicio se clasifica a grandes rasgos en silicio cristalino y silicio amorfo, y el silicio cristalino se divide en monocristalino y policristalino. El silicio policristalino es el más utilizado en la actualidad por su equilibrio entre eficiencia de conversión y coste.
2. Silicio Compuesto
Se trata de células solares cristalinas semiconductoras fabricadas a partir de varias materias primas distintas del silicio. Se caracterizan por una amplia gama de longitudes de onda en las que es posible la conversión fotoeléctrica y una elevada eficiencia de conversión gracias a la combinación de varios elementos.
3. De Tipo Orgánico
Estas células solares utilizan compuestos orgánicos en la capa que absorbe la luz. Aunque la eficiencia de generación de energía es baja, las ventajas de los compuestos orgánicos pueden aprovecharse para simplificar el proceso de fabricación, reducir los costes de producción y proporcionar características como la capacidad de doblarse.