Hace relativamente poco tiempo, la idea misma de proporcionar electricidad a los hogares privados de forma autónoma se consideraba fantástica. Hoy es una realidad objetiva. En Europa, los paneles solares se utilizan desde hace mucho tiempo, porque es una fuente casi inagotable de energía barata. En nuestro país, obtener electricidad de tales dispositivos solo está ganando popularidad. Este proceso no ocurre demasiado rápido, y la razón de esto es su alto costo.
El principio de funcionamiento de una batería solar se basa en que en dos placas de silicio recubiertas de diferentes sustancias (boro y fósforo), surge una corriente eléctrica bajo la acción de la luz solar. En la placa, que está cubierta de fósforo, aparecen electrones libres.
Las partículas que f altan se forman en aquellas placas que están recubiertas con boro. Los electrones comienzan a moverse bajo la acción de la luz del sol. Así es como se genera la corriente eléctrica en los paneles solares. Finas hebras de cobre, que están cubiertascada batería, extraiga corriente de ella y diríjala al propósito previsto.
Una placa puede encender una pequeña bombilla. La conclusión se sugiere a sí misma. Para que los paneles solares proporcionen suficiente energía a la casa, su área debe ser bastante grande.
Engranajes de silicona
Entonces, el principio de la batería solar es claro. La corriente se genera por la acción de la luz ultravioleta sobre placas especiales. Si se usa silicio como material para crear tales placas, entonces las baterías se llaman silicio (o hidrógeno de silicio).
Estos insertos requieren sistemas de producción muy complejos. Esto, a su vez, afecta en gran medida el costo de los productos.
Las células solares de silicio vienen en muchos tipos.
Convertidores monocristalinos
Son paneles con las esquinas biseladas. Su color es siempre negro puro.
Si hablamos de convertidores monocristalinos, el principio de funcionamiento de una batería solar puede describirse brevemente como de eficiencia media. Todas las celdas de los elementos fotosensibles de dicha batería están dirigidas en una dirección.
Esto le permite obtener el resultado más alto entre sistemas similares. La eficiencia de este tipo de batería alcanza el 25%.
La desventaja es que estos paneles siempre deben mirar hacia el sol.
Si el sol se esconde detrás de las nubes, se oculta en el horizonte o aún no ha salido, las baterías generarán una corriente bastante débilpotencia.
Policristalino
Las placas de estos mecanismos son siempre cuadradas, de color azul oscuro. Su superficie incluye cristales de silicio no homogéneos.
La eficiencia de las baterías policristalinas no es tan alta como la de los modelos monocristalinos. Puede llegar al 18%. Sin embargo, esta desventaja se compensa con las ventajas, que se discutirán a continuación.
El principio de funcionamiento de este tipo de batería solar permite que estén fabricadas no solo con silicio puro, sino también con materiales reciclados. Esto explica algunos de los defectos encontrados en el equipo. Una característica distintiva de los mecanismos de este tipo es que pueden generar corriente eléctrica de manera bastante eficiente incluso en tiempo nublado. Esta cualidad tan útil los hace indispensables en lugares donde la luz solar difusa es algo común a diario.
Paneles de silicio amorfo
Los paneles amorfos son más económicos que otros, esto determina el principio de funcionamiento de la batería solar y su diseño. Cada panel consta de varias capas muy finas de silicio. Se fabrican rociando partículas de material al vacío sobre papel de aluminio, vidrio o plástico.
La eficiencia de los paneles es mucho menor que en los modelos anteriores. Alcanza el 6%. Las capas de silicona se queman rápidamente con el sol. Después de seis meses de uso de estas baterías, su eficiencia se reducirá en un 15 % y, a veces, hasta en un 20 %.
Dos años de funcionamiento agotarán por completo el recurso de los ingredientes activos y será necesario cambiar el panel.
Pero hay dos ventajas, por las cuales estas baterías todavía se compran. En primer lugar, funcionan incluso con tiempo nublado. En segundo lugar, como ya se mencionó, no son tan caras como otras opciones.
Fotoconversores híbridos
El silicio amorfo es la base para la disposición de los microcristales. El principio de funcionamiento de la batería solar la hace similar a un panel policristalino. La diferencia entre este tipo de baterías es que son capaces de generar una corriente eléctrica de mayor potencia en condiciones de luz solar dispersa, por ejemplo, en un día nublado o de madrugada.
Además, las baterías funcionan bajo la influencia no solo de la luz solar, sino también del espectro infrarrojo.
Convertidores solares de película de polímero
Esta alternativa a los paneles de silicio tiene todas las posibilidades de convertirse en líder en el mercado de paneles solares. Se asemejan a una película que consta de varias capas. Entre ellos, podemos distinguir una rejilla de conductores de aluminio, una capa de polímero de la sustancia activa, un sustrato de materia orgánica y una película protectora.
Estas fotocélulas, combinadas entre sí, forman una célula solar de película tipo rollo. Estos paneles son más ligeros y compactos que los paneles de silicona. En su fabricación, no se utiliza silicio costoso y el proceso de producción en sí no es tan costoso. Esto hace que el panel enrollable sea más barato que todos los demás.
El principio de funcionamiento de los paneles solares hace que su eficiencia no sea demasiado alta.
Llega al 7%.
El proceso de fabricación de paneles de este tipose reduce a la impresión multicapa sobre una película de fotocélula. Fabricado en Dinamarca.
Otra ventaja es la capacidad de cortar la batería de rollo y adaptarla a cualquier tamaño y forma.
Solo un menos. Las baterías acaban de empezar a fabricarse, por lo que todavía es bastante difícil conseguirlas.
Pero hay razones para creer que estos elementos ganarán rápidamente una merecida buena reputación entre los consumidores, lo que brindará a los fabricantes la oportunidad de producir a mayor escala.
Hogares de calefacción solar
El principio de funcionamiento de una batería solar para calentar una casa los distingue radicalmente de todos los dispositivos descritos anteriormente. Este es un dispositivo completamente diferente. La descripción sigue.
La parte principal del sistema de calefacción solar es un colector que recibe su luz y la convierte en energía cinética. El área de este artículo puede variar de 30 a 70 metros cuadrados.
Se utiliza una técnica especial para sujetar el colector. Las placas están interconectadas por contactos metálicos.
El siguiente componente del sistema es la caldera de almacenamiento. Convierte la energía cinética en energía térmica. Está involucrado en el calentamiento de agua, cuyo desplazamiento puede alcanzar los 300 litros. A veces, estos sistemas cuentan con el apoyo de calderas de combustible seco adicionales.
Completar el sistemaElementos de suelo y pared de calefacción solar en los que circula líquido calentado a través de finas tuberías de cobre distribuidas en toda su superficie. Debido a la baja temperatura inicial de los paneles y la uniformidad de la transferencia de calor, la habitación se calienta lo suficientemente rápido.
¿Cómo funciona la calefacción solar?
Echemos un vistazo más de cerca a cómo funcionan los paneles solares con luz ultravioleta.
Hay una diferencia entre la temperatura del colector y el elemento de almacenamiento. El portador de calor, que suele ser agua a la que se le agrega anticongelante, comienza a circular por el sistema. El trabajo realizado por el fluido es precisamente la energía cinética.
A medida que el líquido pasa a través de las capas del sistema, la energía cinética se convierte en calor, que se utiliza para calentar la casa. Este proceso de circulación del habitáculo proporciona calor a la estancia y permite almacenarlo en cualquier momento del día y del año.
Así que descubrimos cómo funcionan los paneles solares.
