Los paneles están formados por numerosas celdas que convierten la luz en electricidad. Estas celdas dependen del efecto fotovoltaico por el que la energía lumínica produce cargas positiva y negativa en dos semiconductores próximos de diferente tipo, produciendo así un campo eléctrico capaz de generar una corriente.
El Sol emite energía en forma de ondas electromagnéticas de distintas frecuencias, fundamentalmente en los rangos de la luz visible, ultravioletas e infrarrojos. Una pequeña fracción de esta energía es interceptada por la Tierra. La cantidad de energía que recibe nuestro planeta – antes de llegar a la atmósfera – por unidad de superficie se denomina constante solar y su valor es aproximadamente igual a 1367 W/m2, cuando es medida perpendicular a los rayos solares.
Una parte importante de la radiación que incide sobre la atmósfera es absorbida por el vapor de agua, el anhídrido carbónico el oxígeno y el ozono presente, reduciendo la intensidad a medida que va atravesando la misma. Al nivel del mar la radiación solar es aproximadamente igual a 1.000 W/m2 cuando es medida perpendicular a los rayos solares. Este es el valor estándar que se utiliza como base para expresar las características eléctricas de los generadores solares y para el dimensionamiento de los sistemas.
Módulos fotovoltaicos
Una celda fotovoltaica es un elemento frágil que no puede exponerse directamente a las condiciones atmosféricas. Por otra parte, su voltaje es insuficiente para la mayoría de las aplicaciones prácticas.
El elemento básico de un generador eléctrico solar es el módulo fotovoltaico, el cual se forma conectando celdas individuales en serie (la cara positiva de una celda con la cara negativa de la siguiente y así sucesivamente).
Un módulo formado por 36 celdas en serie entregará una corriente nominal igual a la correspondiente a cada una de las celdas individuales (aproximadamente 8 A) y una tensión nominal igual al producto de 36 celdas x 0.48 V = 17.3 V.
Este módulo entregará una potencia máxima de aproximadamente 138 vatios que resulta del producto de 8 A x 17.3 V. Esta es la llamada Potencia Nominal o Potencia Pico para las condiciones estándar de radiación solar de 1000 W/m2 y temperatura de operación de 25 ºC.
Para que el módulo pueda soportar condiciones ambientales extremas se lo somete a un proceso de laminación en el cual las celdas son encapsuladas con un material termoplástico, entre un frente de vidrio que forma la cara del módulo que mira al sol y una lámina plástica compuesta que forma la cara posterior. A este laminado se le coloca un marco de aluminio anodizado y los terminales eléctricos (positivo y negativo) del conjunto de celdas se conectan a una caja de conexiones estanca pegada a la cara posterior.
Ventajas
Aplicaciones Electrificación rural En viviendas aisladas:
- Escuelas rurales y otros establecimientos.
- Iluminación.
- TV.
- Radio.
- Comunicaciones.
En establecimientos rurales:
- Bombeo de agua para alimentación de ganado e irrigación.
- Electrificación de alambrados.
- Casillas rurales
