Paneles fotovoltaicos

Los paneles fotovoltaicos o módulos fotovoltaicos, también llamados a veces paneles solares (impropiamente, pues esta denominación abarca otros dispositivos), están formados por un conjunto de celdas o células fotovoltaicas que producen electricidad a partir de la luz o radiación solar que incide sobre ellos.

Los paneles fotovoltaicos consisten en una red de células conectadas como circuito en serie para aumentar la tensión de salida hasta el valor deseado (usualmente se utilizan 12V ó 24V) a la vez que se conectan varias redes como circuito paralelo para aumentar la corriente eléctrica que es capaz de proporcionar el dispositivo. La vida útil media a máximo rendimiento de los paneles fotovoltaicos se sitúa en torno a los 25-30 años, período a partir del cual la potencia entregada disminuye.

El tipo de electricidad que proporcionan los paneles fotovoltaicos es de corriente continua, por lo que será necesaria la instalación de un inversor y/o un convertidor de potencia para obtener corriente alterna o aumentar su tensión, tendremos que añadir un inversor y/o un convertidor de potencia.

La primera generación de paneles fotovoltaicos tenían una gran superficie de cristal simple capaz de generar energía eléctrica a partir de fuentes de luz con longitudes de onda similares a las que llegan a la superficie de la Tierra provenientes del Sol. Sus células fotovoltaicas se fabrican usualmente utilizando un proceso de difusión con obleas de silicio. Esta tecnología es la que habitualmente se utiliza en la producción comercial de módulos solares o paneles fotovoltaicos.

Actualmente hay un gran número de tecnologías y materiales bajo investigación para la producción de células fotovoltaicas a integrar en un módulo o panel fotovoltaico, como el silicio amorfo, silicio policristalino, silicio microcristalino, teleruro de cadmio y sulfuros y seleniuros de indio. Para aplicaciones terrestres, se encuentran en fase de investigación dispositivos que incluyen células fotoelectroquímicas, células solares de polímeros, células solares de nanocristales y células solares de tintas sensibilizadas.

Otra hipotética generación de células solares consistiría en una tecnología fotovoltaica compuesta en las que se mezclarían nanopartículas con polímeros para fabricar una capa simple multiespectral. Posteriormente, varias capas delgadas multiespectrales se podrían apilar para fabricar las células solares multiespectrales definitivas. Las células así fabricadas son más eficientes, y baratas. Basadas en esta idea, y la tecnología multiunión, se han usado en las misiones de Marte que ha llevado a cabo la NASA.

Un módulo o panel fotovoltaico funciona por el efecto fotoeléctrico. Este tipo de paneles fotovoltaicos se suelen montar agrupándolos en solares o parques fotovoltaicos (también llamados huertos fotovoltaicos) y su efectividad depende tanto de su orientación hacia el sol como de su inclinación con respecto a la horizontal. Para ahorrar gastos de instalación y mantenimiento, los paneles fotovoltaicos se suelen montar con orientación e inclinación fija, tratando de optimizarlos al máximo en función de la latitud, aunque existe también un tipo de panel fotovoltaico orientable.

Gracias a los avances tecnológicos que aumentan día a día la eficiencia de las celdas solares y de los paneles fotovoltaicos, así como a las economías de escala de un mercado que crece un 40% anualmente, unido a las subidas en los precios de los combustibles fósiles, hacen que cada día se le dé más importancia a los paneles solares o fotovoltaicos como productores de electricidad mediante su conexión a red.

Actualmente muchos gobiernos del mundo (Alemania, Japón, EEUU, España, Grecia, Italia, Francia y otros muchos) están subvencionando las instalaciones fotovoltaicas con un objetivo estratégico de diversificación y aumento de las posibilidades tecnológicas preparadas para generar energía eléctrica de forma masiva. La gran mayoría de las instalaciones conectadas a red están motivadas por primas muy elevadas a la producción, pagándose al productor 5 o 6 veces el coste de la energía eléctrica generada por vías tradicionales, o mediante incentivos fiscales, lo que ha generado algunas críticas desde grupos favorables a un mercado libre de generación eléctrica.

Entre otros muchos usos, los paneles fotovoltaicos se pueden destinar a las siguientes aplicaciones:

• Centrales conectadas a red con subvención a la producción

• Estaciones repetidoras de radio.

• Electrificación de pueblos en áreas remotas

• Instalaciones médicas en áreas rurales.

• Corriente eléctrica para casas de campo.

• Sistemas de comunicaciones de emergencia.

• Sistemas de vigilancia de datos ambientales y de calidad del agua.

• Faros, boyas y balizas de navegación marítima.

• Bombeo para sistemas de riego

• Vehículos de recreo.

• Sistemas para cargar acumuladores de barcos.

• Fuente de energía para naves espaciales.

• Postes SOS (Teléfonos de emergencia de carretera).

La venta de paneles fotovoltaicos ha crecido en el mundo al ritmo anual del 20% durante los últimos años. En la UE el crecimiento medio anual es del 30%.

El crecimiento actual de las instalaciones solares fotovoltaicas o parques fotovoltaicos está limitado por la falta de materia prima en el mercado (silicio de calidad solar) al estar copadas las fuentes de producción actuales. La inyección en red de la energía solar fotovoltaica, está aprobada por el Gobierno Español con el 575 % del valor del kilowatio/hora normal. Lo que corresponde son unos 0,44 céntimos por cada kwh que se inyecte en red.

Información adicional sobre módulos o paneles fotovoltaicos en wikipedia.org