Un sistema fotovoltaico es un conjunto de dispositivos cuya función es transformar la energía solar directamente en energía eléctrica, acondicionando esta última a los requerimientos de una aplicación determinada. Para implementar un sistema fotovoltaico, es necesario primero saber cómo funciona la transformación de energías.
Todo parte del efecto fotoeléctrico, que es el motor de funcionamiento de los paneles solares.
El principio de funcionamiento del efecto fotoeléctrico consiste en un haz de fotones que inciden en una placa metálica con una cierta cantidad de electrones contenidos. Estos fotones hacen que los electrones se exciten y salgan eyectados permitiendo así la conducción.
¿Cómo se produce la conducción?
Estos fotones eyectados pasan desde la banda de valencia a través de la “zona prohibida”, hasta la banda de conducción. Los fotones deben tener la capacidad de excitar a los electrones para que salten a la banda de conducción. Dependiendo de la cantidad de energía (GAP) que se necesita para que ocurra esto, es que se clasifican los materiales. Mientras menos GAP necesite un material, mejor servirá para un panel solar (ojo que no siempre el mejor es el más barato).
Ahora, para hacer un sistema fotovoltaico (sea cual sea) debe contar con los siguientes elementos:
Paneles Solares: Son las celdas fotovoltaicas que transforman la radiación solar en energía eléctrica. La primera célula solar se creó en el año 1954. Existen 3 tipos de paneles, los monocristalinos, los policristalinos y los amorfos, sinendo los más usados los policristalinos.
Reguladores de Voltaje: Los reguladores de voltaje son aparatos electrónicos que se conectan directamente a los paneles y ajustan un punto para la máxima transferencia de potencia (para obtener el mejor rendimiento de las celdas), y además se conectan a las baterías y al inversor.
Baterías: Son las encargadas de almacenar la carga excedente de los paneles solares que no es aprovechada por el consumidor. Estas baterías proveen de energía extra en caso que los paneles no estén generando carga.
Inversor: Convierte la tensión continua de las baterías y de los paneles en alterna para ser distribuida en la casa. Dependiendo de la ubicación, será de 220V y 50Hz.
Las posibles aplicaciones de la energía fotovoltaica son numerosas, aquí se mencionan sólo algunas de las más importantes:
Uso doméstico: Se puede hacer instalaciones en el hogar para proveer de energía ya sea como fuente principal, aislada o en conjunto con la de la red.
Telecomunicaciones: Es posible alimentar sistemas de repetición alejados de la red eléctrica, lo que permite la comunicación en zonas apartadas o rurales.
Iluminación y Señalización Pública: Dado que el consumo de estos dispositivos es medido se puede diseñar un sistema de almacenamiento para proveer constantemente energía.
Además se puede mencionar sistema de bombeo de agua en zonas rurales que ayuda el desarrollo del área agrícola, sistemas de vigilancia remota, y un sinfín de aplicaciones que uno puede ir adaptando.
Los nuevos desarrollos de esta tecnología permitirán abaratar costos, hacer esta fuente de generación más competitiva y a su vez ayudar al medio ambiente.
