¿Cuál es la diferencia entre una célula solar y un panel fotovoltaico?
¿Está confundido acerca de la diferencia entre paneles solares y células fotovoltaicas? Aunque a menudo se usan indistintamente, los paneles y las células solares son dos partes muy diferentes de su sistema solar fotovoltaico. Mucha gente no conoce la diferencia entre células fotovoltaicas y paneles solares. Aunque se usan indistintamente en su sistema solar fotovoltaico, estos dos son completamente diferentes. En este artículo, analizaremos en profundidad cuál es la diferencia entre paneles fotovoltaicos y células solares. También le ayudaremos a comprender cómo utilizar los dos términos correctamente.
El papel de las células fotovoltaicas.
Para empezar, primero veremos el papel de las células fotovoltaicas en su sistema solar fotovoltaico. Las células solares producen electricidad mediante el efecto fotovoltaico, donde la luz del sol crea electricidad en ciertos materiales al dejar caer sus electrones externos.
Sin entrar en demasiados aspectos técnicos, las células fotovoltaicas pueden estar hechas de material monocristalino o policristalino y están formadas por varias capas, la más importante de las cuales son los dos semiconductores del centro. El semiconductor superior es una capa negativa, porque los átomos del material contienen electrones adicionales que llevan una carga negativa. Por el contrario, el semiconductor inferior es una capa positiva, ya que a los átomos del material les faltan electrones.
Cuando la luz del sol incide sobre el semiconductor superior, los electrones libres se excitan, se liberan y luego son atraídos hacia la capa positiva que se encuentra debajo. Se forma una barrera entre las dos capas, ya que los conductores de ambas capas obligan a los electrones a viajar alrededor de la célula, creando una corriente eléctrica. Luego, los conductores empujan esta corriente fuera de la celda hacia una carga eléctrica, que captura la energía producida por la celda fotovoltaica. Los electrones finalmente vuelven a entrar en la célula y el proceso se repite.
El papel de los paneles solares
Dado que las células fotovoltaicas solo generan una cantidad limitada de energía, se conectan numerosas células entre sí para crear un panel solar. Al trabajar juntas, varias células solares generan corrientes más altas y, por lo tanto, más energía. Además, al sellar varias celdas juntas, el panel actúa como una caja protectora en la que pueden existir las celdas. Esto significa que las células solares son menos susceptibles a sufrir daños causados por factores externos, incluidas las condiciones climáticas adversas como el granizo.
La electricidad de corriente continua (CC) generada por los paneles solares se dirige luego a su inversor central (o microinversor, según la configuración de su sistema), donde se convierte en electricidad de corriente alterna (CA) que su hogar y sus electrodomésticos pueden usar. usar. La cantidad de celdas en su panel dependerá de la marca específica y el tamaño que elija, aunque son comunes 60 y 72 celdas en un solo panel.
El sistema fotovoltaico en su conjunto
Las células solares individuales producen cantidades limitadas de energía. Los paneles solares contienen múltiples células solares conectadas en serie de circuitos paralelos que crean un módulo solar. Los módulos solares sellan las células solares y el cableado en una funda protectora para protegerlos de las condiciones climáticas. Luego, los módulos se conectan entre sí para formar un panel solar fotovoltaico.
El panel fotovoltaico amplifica, protege y dirige la energía procedente de los módulos de células solares individuales. Un panel solar puede constar de un solo módulo o de varios módulos según la cobertura requerida. Debido a que los módulos pueden ser unidades únicas o múltiples, el significado de módulos y paneles a veces se usa indistintamente, lo que puede causar confusión.
Otro término con el que quizás te hayas encontrado, conjunto fotovoltaico , se usa simplemente para describir un sistema compuesto por múltiples paneles fotovoltaicos, como los que se ven en los tejados. Como puede ver, las células y paneles fotovoltaicos son partes integrales y estrechamente conectadas de su sistema solar fotovoltaico. Las células fotovoltaicas son el componente principal que constituye un panel solar, mientras que los paneles solares son un componente vital que constituye un sistema solar.
Mientras que una sola célula fotovoltaica es capaz de convertir la luz solar en electricidad por sí sola, el panel es fundamental para combinar y dirigir la producción energética de numerosas células hacia tu inversor y tu hogar. El inversor convertirá la corriente continua (CC) en corriente alterna (CA) a la frecuencia de la red (50 Hz) y la tensión de la red (230 V) para alimentar los distintos dispositivos.
Células, módulos, paneles, conjuntos fotovoltaicos y su rendimiento.
Las células fotovoltaicas están conectadas eléctricamente en circuitos en serie o en paralelo para producir voltajes, corrientes y niveles de potencia más altos. Los módulos fotovoltaicos consisten en circuitos de células fotovoltaicas sellados en un laminado protector del medio ambiente y son los componentes fundamentales de los sistemas fotovoltaicos.
Los paneles fotovoltaicos incluyen uno o más módulos fotovoltaicos ensamblados como una unidad precableada e instalable en campo. Un conjunto fotovoltaico es la unidad completa de generación de energía, compuesta por cualquier número de módulos y paneles fotovoltaicos.
El rendimiento de los módulos y conjuntos fotovoltaicos generalmente se clasifica en función de su potencia máxima de salida de CC (vatios) en condiciones de prueba estándar (STC). Las condiciones de prueba estándar están definidas por una temperatura del módulo operativo (celda) de 25 °C y un nivel de irradiancia solar incidente de 1000 W/m2 y con una distribución espectral de masas de aire de 1,5.
Debido a que estas condiciones no siempre son típicas de cómo funcionan los módulos y conjuntos fotovoltaicos en el campo, el rendimiento real suele estar entre el 85 y el 90 por ciento del valor STC. Los módulos fotovoltaicos actuales son productos extremadamente seguros y confiables, con tasas de falla mínimas y una vida útil esperada de 20 a 30 años. La mayoría de los principales fabricantes ofrecen garantías de 20 años o más para mantener un alto porcentaje de la potencia nominal inicial.
¿Cuál es la diferencia entre la energía fotovoltaica y otras tecnologías de energía solar?
Existen otros tipos de tecnología de energía solar, incluida la energía solar térmica y la energía solar concentrada (CSP), que funcionan de manera diferente a los paneles solares fotovoltaicos, pero todas utilizan el poder de la luz solar para generar electricidad o calentar agua o aire.
De hecho, los principales tipos de tecnologías para aprovechar la energía solar son:
- Los sistemas fotovoltaicos (PV) convierten la luz solar directamente en electricidad mediante células fotovoltaicas hechas de materiales semiconductores.
- Los sistemas de energía solar concentrada (CSP) concentran la energía del sol mediante dispositivos reflectantes, como canales o paneles de espejos, para producir calor que luego se utiliza para generar electricidad.
- Los sistemas solares de calentamiento de agua contienen un colector solar que mira hacia el sol y calienta el agua directamente o calienta un "fluido de trabajo" que, a su vez, se utiliza para calentar el agua.
- Los colectores solares respirables, o “paredes solares”, utilizan energía solar para precalentar el aire de ventilación de un edificio.