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Punto de máxima potencia de las células solares
Actualizado: Jul 1, 2019By Electrical4Una sola célula solar no puede proporcionar la salida útil requerida. Así que para aumentar el nivel de potencia de salida de un sistema fotovoltaico, se requiere para conectar el número de tales células solares fotovoltaicas. Un módulo solar está normalmente conectado en serie un número suficiente de células solares para proporcionar la tensión de salida estándar requerida y la potencia. Un módulo solar puede tener una potencia de entre 3 y 300 vatios. Los módulos solares o módulos FV son los componentes básicos de un sistema de generación de energía eléctrica solar disponibles en el mercado.
En realidad, una sola célula solar fotovoltaica genera una cantidad muy pequeña, entre 0,1 y 2 vatios. Pero no es práctico utilizar una unidad de tan baja potencia como bloque de construcción de un sistema. Por lo tanto, se combinan varias células de este tipo para formar una unidad solar comercialmente disponible que se conoce como módulo solar o módulo FV. Esto significa que los terminales positivos de una célula conectada a la tensión de los terminales negativos del módulo solar es la simple suma de la tensión de las células individuales conectadas en serie en el módulo.
Punto de máxima potencia
Algunas partes de este artículo (las relacionadas con la repetida superación de la eficiencia de las células solares por parte de JinkoSolar, ahora por encima del 25% para una célula solar monocristalina TOPCon de tipo n de gran superficie, y luego la repetida superación del 25% por parte de Fraunhofer, y las repetidas afirmaciones de eficiencia del 47%) necesitan ser actualizadas. Por favor, ayude a actualizar este artículo para reflejar los acontecimientos recientes o la nueva información disponible. (Junio 2021)
Esquema de la recogida de carga mediante células solares. La luz se transmite a través de un electrodo conductor transparente creando pares de huecos de electrones, que son recogidos por ambos electrodos. Las eficiencias de absorción y captación de una célula solar dependen del diseño de los conductores transparentes y del grosor de la capa activa[3].
Varios factores afectan al valor de la eficiencia de conversión de una célula, incluyendo su reflectancia, la eficiencia termodinámica, la eficiencia de separación de portadores de carga, la eficiencia de recogida de portadores de carga y los valores de eficiencia de conducción[4][3] Debido a que estos parámetros pueden ser difíciles de medir directamente, se miden en su lugar otros parámetros, incluyendo la eficiencia cuántica, la relación de voltaje en circuito abierto (VOC) y el factor de llenado (descrito a continuación). Las pérdidas por reflectancia se contabilizan en el valor de la eficiencia cuántica, ya que afectan a la “eficiencia cuántica externa”. Las pérdidas por recombinación se contabilizan mediante los valores de eficiencia cuántica, relación VOC y factor de llenado. Las pérdidas resistivas se contabilizan principalmente en el valor del factor de llenado, pero también contribuyen a los valores de la eficiencia cuántica y la relación VOC.
Vatios del panel solar por metro cuadrado
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Eficiencia de los paneles solaresLa eficiencia de los paneles solares es una medida de la cantidad de luz solar (irradiación) que cae sobre la superficie de un panel solar y se convierte en electricidad. Gracias a los numerosos avances en la tecnología fotovoltaica de los últimos años, la eficiencia media de conversión de los paneles ha pasado del 15% a bastante más del 20%. Como se explica en detalle a continuación, la eficiencia de los paneles solares viene determinada por dos factores principales: la eficiencia de la célula fotovoltaica (FV), basada en el diseño de la célula y el tipo de silicio, y la eficiencia total del panel, basada en la disposición de la célula, la configuración y el tamaño del panel.
Potencia del sistema Pv
La potencia o vataje es un factor importante a tener en cuenta cuando se comparan las opciones de paneles solares. Es posible que escuche a su instalador solar decir: “es un panel de 255 vatios” o “el panel que le recomiendo tiene una potencia de 300 vatios”. O bien, cuando lea un presupuesto de un instalador solar, es posible que vea números como 245W, 300W o 345W junto al nombre del panel. Todos ellos se refieren a los vatios, la capacidad y la potencia de un panel solar.
Hoy en día, la mayoría de las células solares de silicio pueden convertir alrededor del 20% de la luz solar que les llega en energía solar utilizable, lo que ha llevado a que los paneles superen los 400 vatios de potencia. Mayor eficiencia = más energía, por lo que los paneles solares de alta eficiencia generalmente producirán más electricidad para su hogar.
Para facilitar las cosas, podemos dividir los paneles solares en dos grupos de tamaño: paneles solares de 60 células y paneles solares de 72 células. Por lo general, los paneles solares de 60 celdas miden aproximadamente 1,5 metros de alto por 1,5 metros de ancho y tienen una potencia de entre 270 y 300 vatios. Por otro lado, los paneles solares de 72 celdas son más grandes porque tienen una fila adicional de celdas, y su potencia media es de entre 350 y 400 vatios. Los paneles de 72 células suelen utilizarse en edificios grandes y en proyectos solares comerciales, pero no en viviendas.