Energía Solar Fotovoltaica: Componentes, Fabricación y Normativas

Tipos de Radiación Solar

• Radiación ultravioleta (7%)
• Luz visible (47%)
• Luz invisible (46%)

Parámetros de la Radiación Solar

1. Radiación directa
2. Radiación difusa
3. Albedo
4. Masa de aire

Células Solares

Parámetros Eléctricos de Trabajo

• a) Intensidad de cortocircuito
• b) Potencia máxima (V_total, A_total)
• c) Tensión en circuito abierto
• d) Rendimiento

Tipos de Células Solares

1. Células de silicio
   • a) Células monocristalinas (silicio muy puro con una pequeña cantidad de boro)
   • b) Células policristalinas
2. Células de sulfuro de cadmio y de sulfuro de cobre
   • a) Formada por dos capas activas (sulfuro de cadmio, sulfuro de cobre)
   • b) Rendimiento industrial muy bajo
3. Células de arseniuro de galio: Alto rendimiento, pero muy caras.
4. Células de silicio amorfo
   • a) Menor espesor
   • b) Alta absorción de energía
   • c) Bajo coste de fabricación
   • d) Alto deterioro a las radiaciones solares

Proceso de Fabricación de Paneles Fotovoltaicos

1. Etapa 1: Obtención del silicio. Se retiran las impurezas.
2. Etapa 2: Proceso de purificación.
3. Etapa 3: Fabricación de las células fotovoltaicas.
4. Etapa 4: Troceado del lingote (obleas de 0,3 mm de espesor, en el corte se pierde un 30% de material).
5. Etapa 5: Tratamiento químico de las obleas.
6. Etapa 6: Formación de la unión P-N.
7. Etapa 7: Aplicación de una capa antirreflectante.
8. Etapa 8: Creación de los contactos para recoger la energía eléctrica producida por la célula.

Normas de Calidad Aplicables a Paneles Fotovoltaicos

1. Características eléctricas
   • Tensión en circuito abierto
   • Tensión en punto de máxima potencia
   • Corriente en cortocircuito
   • Corriente en punto de máxima potencia
   • Potencia en punto de máxima potencia
2. Pruebas de aislamiento eléctrico
3. Pruebas de durabilidad
   • Ciclos de temperatura
   • Ciclos de humedad-temperatura
   • Resistencia a ambientes salinos
   • Resistencia a radiaciones ultravioletas
4. Pruebas mecánicas
   • Terminales eléctricos
   • Resistencia del módulo a la tensión
   • Resistencia del módulo a impactos de bolas de hielo
5. Inspección visual

Acumuladores en Sistemas Fotovoltaicos

Su función es:

• a) Mantener la tensión de alimentación de receptores estables.
• b) Mantener la demanda de potencia cuando el panel no suministra.

Características de los Acumuladores

1. Máxima capacidad útil
2. Resistencia muy elevada a las vibraciones
3. Larga vida de servicio
4. Mantenimiento mínimo

Características Técnicas de los Acumuladores

1. Ciclos de carga-descarga: Diseñado para soportar el máximo posible de ciclos de carga-descarga.
2. Régimen de descarga: En energía solar es mucho más lento, 100 horas es el periodo mínimo de autonomía.
3. Trabajo en baja carga: Los acumuladores deben estar preparados para soportar 3 meses sucesivos, con una carga del 40% de su capacidad y luego cargarse totalmente.
4. Estado de carga: La tensión por elemento del acumulador varía sobre 2V. Se considera que el acumulador está totalmente cargado cuando la tensión en vacío por elemento es de 2,05V a 2,15V.
5. Parámetros de su funcionamiento: Capacidad, vida útil, autodescarga.