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Energía solar fotovoltaica
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Antecedentes Primeras observaciones que relacionan luz y electricidad, s.XIX Descubrimiento del efecto fotovoltaico del Si en 1941 Primera célula solar fotovoltaica en 1954 gracias a Chapin, Fueller y Pearson
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Células solares Unidad principal del módulo fotovoltaico
Funcionamiento basado en la formación de uniones entre semiconductores con distintos dopajes
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Semiconductor tipo n Al añadir P ( 5e-) a una red de Si (4e-) el conductor toma cierta conductividad debido a las cargas negativas
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Semiconductor tipo p Al añadir B (3e-) a una red de Si (4e-) aparecen huecos que actúan como cargas positivas
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Unión p-n Al poner en contacto un tipo n con un tipo p:
los e- de n se difunden a p los huecos de p se difunden a n Aparece una ddp entre ambas regiones (0,5V para Si)
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Formación del campo eléctrico en la unión p-n
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Efecto fotovoltaico Conversión directa de radiación electromagnética en corriente eléctrica mediante una célula
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Formación de módulos Varía en función del tipo de célula.
Se disponen en paneles de 6, 12 o 24 V de tensión nominal. Las células se conectan en serie. Los módulos pueden ser: - Cristalinos - Integrados
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Módulos cristalinos Cubierta exterior: Protege de agentes atmosféricos. Se usa vidrio templado. Capas encapsulantes: Protege las células y las conexiones. Se usa etilvinilacetileno (EVA). Protección posterior: Protege de la humedad. Marco soporte: Da rigidez mecánica
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Sección de un módulo fotovoltaico
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Módulos integrados Se fabrican por técnicas automatizadas de bajo coste
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Instalación fotovoltaica
Elementos necesarios para realizar el suministro de electricidad para satisfacer unas necesidades energéticas. Se clasifican según: -Potencia - Autonomía
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Según potencia: - Instalación pequeña kW - Instalación mediana kW - Instalación grande kW- 1 MW - Centrales fotovoltaicas MW Según autonomía: - Instalaciones autónomas de la red eléctrica - Instalaciones conectadas a la red eléctrica
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Componentes de un sistema fotovoltaico
Sistema de captación de energía Sistema de acumulación de energía Sistema de regulación Sistema de adaptación del suministro eléctrico. Adicionalmente puede llevar: Sist. de transporte de energía Sist. de control, medida y protección
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Instalaciones autónomas de la red eléctrica
Usadas para pequeños consumos situados en el mismo lugar o cercanías
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Ejemplos de sistemas autónomos
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Instalaciones conectadas a la red eléctrica
En este caso no se precisa ni reguladores ni acumuladores. La electricidad pasa directamente al inversor
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Ejemplo de paneles integrados
Fachada terminada
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Aplicaciones
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