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Cómo funcionan las células solares

Cómo funcionan las células solares
Satisfacer
  1. Células fotovoltaicas: conversión de fotones en electrones
  2. Cómo el silicio produce una célula solar
  3. Anatomía de una célula solar
  4. Pérdida de energía en una celda solar.
  5. Energía solar para un hogar
  6. Resolviendo problemas de energía solar
  7. Al completar la configuración de su energía solar
  8. Desarrollos en la tecnología de células solares
  9. Costos de energía solar

Células fotovoltaicas: conversión de fotones en electrones

Las células solares que se ven en las calculadoras y los satélites también se denominan células fotovoltaicas (PV), que, como sugiere el nombre (foto significa “luz” y voltaica significa “electricidad”), convierten directamente la luz solar en electricidad. Un módulo es un grupo de celdas que están conectadas eléctricamente y empaquetadas en una estructura (más comúnmente conocida como panel solar), que luego se pueden agrupar en paneles solares más grandes, como el que opera en la Base de la Fuerza Aérea Nellis en Nevada.

Las células fotovoltaicas están fabricadas con materiales especiales denominados semiconductores, como el silicio, que actualmente es el más utilizado. Básicamente, cuando la luz incide en la celda, parte de ella es absorbida por el material semiconductor. Esto significa que la energía luminosa absorbida se transfiere al semiconductor. La energía libera los electrones, lo que les permite fluir libremente.

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Todas las células fotovoltaicas también tienen uno o más campos eléctricos que trabajan para forzar la liberación de electrones, absorbiendo la luz para que fluya en una dirección determinada. Este flujo de electrones es una corriente, y al colocar contactos metálicos en la parte superior e inferior de la celda fotovoltaica, podemos extraer esta corriente para uso externo, por ejemplo, para alimentar una calculadora. Esta corriente, junto con el voltaje de la celda (que es el resultado de sus campos eléctricos incorporados), define la potencia (o potencia) que la celda solar puede producir.

Este es el proceso básico, pero realmente es mucho más que eso. En la página siguiente, veremos más de cerca un ejemplo de una celda fotovoltaica: la celda de silicio monocristalino.

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Cómo el silicio produce una célula solar

El presidente Barack Obama, el líder de la mayoría del Senado Harry Reid de Nevada y el coronel Howard Belote revisaron los paneles solares en la Base de la Fuerza Aérea Nellis de Nevada en mayo de 2009.

Foto AP / Charles Dharapak

El silicio tiene propiedades químicas especiales, especialmente en su forma cristalina. Un átomo de silicio tiene 14 electrones, dispuestos en tres capas diferentes. Las dos primeras capas, que contienen dos y ocho electrones respectivamente, son completamente sólidas. La capa exterior, sin embargo, solo está medio llena con solo cuatro electrones. Un átomo de silicio siempre buscará formas de llenar su última capa y, para ello, compartirá electrones con cuatro átomos vecinos. Es como si cada átomo tuviera la mano de sus vecinos, excepto que, en este caso, cada átomo tiene cuatro manos unidas a cuatro vecinos. Eso es lo que forma el archivo estructura cristalinay esta estructura es importante para este tipo de célula fotovoltaica.

El único problema es que el silicio cristalino puro es un mal conductor de la electricidad porque ninguno de sus electrones puede moverse libremente, a diferencia de los electrones en conductores más óptimos, como el cobre. Para resolver este problema, el silicio en una celda solar ha impureza – otros átomos mezclados deliberadamente con átomos de silicio – lo que cambia ligeramente la forma en que funcionan las cosas. Generalmente pensamos que las impurezas son indeseables, pero en este caso, nuestra célula no funcionaría sin ellas. Considere el silicio con un átomo de fósforo aquí y allá, quizás uno por cada millón de átomos de silicio. El fósforo tiene cinco electrones en su capa exterior, no cuatro. Siempre se une a los átomos de silicio vecinos, pero de alguna manera el fósforo tiene un electrón al que no tiene a nadie a quien aferrarse. No es parte de un enlace, pero hay un protón positivo en el núcleo de fósforo que lo mantiene en su lugar.

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Cuando se agrega energía al silicio puro, por ejemplo en forma de calor, puede hacer que algunos electrones se liberen de sus enlaces y abandonen sus átomos. En cualquier caso, queda un agujero. Estos electrones, llamados vectores gratis, luego deambula por la estructura cristalina al azar en busca de otro agujero para caer y cargar una corriente eléctrica. Sin embargo, hay tan poco silicio puro que no son muy útiles.

Pero nuestro silicio impuro con átomos de fósforo mixtos es otra historia. Se necesita mucha menos energía para liberar uno de nuestros electrones de fósforo “extra” porque no están unidos a los átomos vecinos. Como resultado, la mayoría de estos electrones se liberan y tenemos muchos más portadores libres de los que tendríamos en el silicio puro. El proceso de agregar impurezas intencionalmente se llama dopajey cuando se dopa con fósforo, el silicio resultante se llama Tipo N (“N” para negativo) debido a la prevalencia de electrones libres. El silicio dopado con N es un conductor mucho mejor que el silicio puro.

La otra parte de una célula solar típica está dopada con el elemento boro, que tiene solo tres electrones en su capa exterior en lugar de cuatro, para convertirse en silicio de tipo P. En lugar de tener electrones libres, Tipo P (“p” para positivo) tiene aberturas libres y lleva la carga opuesta (positiva).

En la página siguiente, veremos más de cerca lo que sucede cuando estas dos sustancias comienzan a interactuar.

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Anatomía de una célula solar

Anteriormente, nuestras dos piezas separadas de silicio eran eléctricamente neutrales; la parte interesante comienza cuando los juntas. Esto es porque sin un archivo campo eléctrico, la celda no funcionaría; el campo se forma cuando entra en contacto con silicio de tipo N y de tipo P. De repente, los electrones libres del lado N ven todas las aberturas del lado P y hay una loca carrera por llenarlas. ¿Todos los electrones libres llenan todos los huecos libres? No, si ese fuera el caso, todo el arreglo no sería muy útil. Sin embargo, solo en unión, se mezclan y forman una especie de barrera, lo que hace cada vez más difícil que los electrones pasen del lado N al lado P. Finalmente, se logra el equilibrio y tenemos un campo eléctrico que separa los dos lados.

Este campo eléctrico actúa como un diodo, permitiendo (e incluso empujando) que los electrones fluyan del lado P al lado N, pero no al revés. Es como una colina: los electrones pueden bajar fácilmente la colina (hacia el lado N), pero no pueden escalarla (hacia el lado P).

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Cuando la luz, en forma de fotones, llega a nuestra célula solar, su energía rompe los pares de electrones y huecos. Cada fotón con suficiente energía normalmente liberará exactamente un electrón, lo que también resultará en un agujero libre. Si esto ocurre lo suficientemente cerca del campo eléctrico, o si el electrón libre y el agujero libre se mueven dentro de su radio de influencia, el campo enviará el electrón al lado N y el agujero al lado P. Esto causa más interrupciones. neutralidad eléctrica, y si predecimos una ruta de corriente externa, los electrones viajarán por la ruta hacia el lado P para unirse a los agujeros que el campo eléctrico envió allí, haciendo el trabajo por nosotros en el camino. El flujo de electrones proporciona la Actualy el campo eléctrico de la célula provoca una Voltaje. Con corriente y voltaje, tenemos Poder, que es el producto de ambos.

Todavía faltan algunos componentes antes de que podamos usar nuestra celda. El silicio es un material muy brillante, que puede reflejar fotones antes de que hayan hecho su trabajo. entonces

uno Recubrimiento antirreflejos se aplica para reducir estas pérdidas. El último paso es instalar algo que proteja la celda de los elementos, generalmente un archivo placa de cubierta de vidrio. Los módulos fotovoltaicos generalmente se fabrican conectando varias celdas individuales para alcanzar niveles útiles de voltaje y corriente y colocándolos en una estructura sólida con terminales positivos y negativos.

¿Cuánta energía solar absorbe nuestra célula fotovoltaica? Desafortunadamente, probablemente no mucho. En 2006, por ejemplo, la mayoría de los paneles solares alcanzaron niveles de eficiencia entre el 12 y el 18 por ciento. El sistema de paneles solares tecnológicamente más avanzado de ese año finalmente rompió la barrera del 40% de la industria a la eficiencia solar, alcanzando el 40,7%. [source: U.S. Department of Energy]. Entonces, ¿por qué es tan difícil aprovechar al máximo un día soleado?

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Pérdida de energía en una celda solar.

La vista familiar de un arco iris es solo una parte del espectro electromagnético más amplio.

La vista familiar de un arco iris es solo una parte del espectro electromagnético más amplio.

© iStockphoto.com / nataq

La luz visible es solo una parte del espectro electromagnético. La radiación electromagnética no es monocromática: consta de una gama de diferentes longitudes de onda y, por tanto, niveles de energía. (Vea Cómo funciona la luz para una buena discusión sobre el espectro electromagnético).

La luz se puede separar en diferentes longitudes de onda, que podemos ver en forma de arcoíris. Dado que la luz que incide en nuestra célula contiene fotones de una amplia gama de energías, algunos de ellos no tendrán suficiente energía para cambiar un par electrón-hueco. Simplemente pasarán a través de la celda como si fuera transparente. Otros fotones todavía tienen demasiada energía. Solo se necesita una cierta cantidad de energía para liberar un electrón, medido en electronvoltios (eV) y definido por nuestro material celular (aproximadamente 1,1 eV para el silicio cristalino). A esto lo llamamos energía de banda prohibida de un material. Si un fotón tiene más energía de la necesaria, la energía extra se perderá. (Es decir, a menos que un fotón tenga el doble de energía requerida y pueda crear más de un par electrón-hueco, pero este efecto no es significativo). Estos dos efectos por sí solos pueden explicar la pérdida de aproximadamente el 70% d de la energía de la radiación. incidente. en nuestro celular.

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¿Por qué no podemos elegir un material con una banda prohibida muy baja, de modo que podamos usar más fotones? Desafortunadamente, nuestra banda prohibida también determina la fuerza (voltaje) de nuestro campo eléctrico y, si es demasiado débil, lo que representamos como corriente extra (absorbiendo más fotones), lo perdemos al tener un voltaje pequeño. Recuerde que la potencia es el voltaje multiplicado por la corriente. La brecha ideal, equilibrando estos dos efectos, es aproximadamente 1,4 eV para una celda hecha de un solo material.

También tenemos otras pérdidas. Nuestros electrones deben fluir de un lado de la celda al otro a través de un circuito externo. Podemos cobrir o fundo com um metal, permitindo uma boa condução, mas se cobrirmos completamente o topo, os fótons não podem passar pelo condutor opaco e perdemos toda a nossa corrente (em algumas células são usados ​​condutores transparentes na superfície superior, mas nem un poco). Si colocamos nuestros contactos solo en los lados de nuestra celda, los electrones tendrán que viajar una distancia extremadamente larga para llegar a los contactos. Recuerde que el silicio es un semiconductor, no es tan bueno como un metal para transportar corriente. Su resistencia interna (llamada resistencia en serie) es bastante alta y alta resistencia significa grandes pérdidas. Para minimizar estas pérdidas, las células suelen estar cubiertas con una rejilla de contacto de metal que acorta la distancia que los electrones tienen que viajar, cubriendo solo una pequeña parte de la superficie de la célula. Aun así, algunos fotones quedan bloqueados por la rejilla, que no puede ser demasiado pequeña o su propia resistencia será muy alta.

Ahora que sabemos cómo funciona una celda solar, echemos un vistazo a lo que se necesita para alimentar una casa con esta tecnología.

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Energía solar para un hogar

Así como las flores se dirigen mejor al sol fuerte, también lo son los paneles solares.

Así como las flores se dirigen mejor al sol fuerte, también lo son los paneles solares.

© iStockphoto.com / AndreasWeber

¿Qué debes hacer para abastecer tu hogar con energía solar? Si bien no es tan fácil como hacer algunos cambios en el techo, tampoco es extremadamente difícil.

Primero, no todos los techos tienen la orientación correcta. ángulo de inclinación para aprovechar al máximo la energía solar. Los sistemas fotovoltaicos no rastreados en el hemisferio norte deberían apuntar idealmente al sur verdadero, aunque también pueden funcionar más orientaciones este y oeste, aunque sacrificando diversos grados de eficiencia. Los paneles solares también deben inclinarse en un ángulo lo más cercano posible a la latitud del área para absorber la máxima cantidad de energía durante todo el año. Puede utilizar una orientación y / o inclinación diferente si desea maximizar la producción de energía para la mañana o la tarde y / o el verano o el invierno. Obviamente, los módulos nunca deben recibir sombra de árboles o edificios cercanos, independientemente de la hora del día o la época del año. En un módulo fotovoltaico, si una de sus células también está sombreada, la producción de energía se puede reducir drásticamente.

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Si tiene una casa con un techo orientado al sur sin sombra, debe decidir el tamaño del sistema que necesita. Esto se complica por el hecho de que su producción de electricidad depende de las condiciones climáticas, que nunca son del todo predecibles, y su demanda de electricidad también varía. Afortunadamente, estos obstáculos son bastante fáciles de superar. Los datos meteorológicos proporcionan niveles medios mensuales de insolación para diferentes áreas geográficas. Esto tiene en cuenta las precipitaciones y los días nublados, así como la altitud, la humedad y otros factores más sutiles. Debe planificar para el peor mes, de modo que tenga suficiente electricidad durante todo el año. Con estos datos y la demanda promedio de su hogar (su factura de electricidad le permite saber cuánta energía usa cada mes), existen algunos métodos simples que puede usar para determinar cuántos módulos fotovoltaicos necesitará. También deberá decidir el voltaje del sistema, que se puede controlar decidiendo el número de módulos que se conectarán en serie.

Es posible que ya haya adivinado algunos problemas que tendremos que resolver. Primero, ¿qué hacemos cuando el sol no brilla?

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Resolver problemas de energía solar

La idea de vivir de acuerdo con el clima probablemente no satisface a la mayoría de las personas, pero hay tres opciones principales que pueden garantizar que aún tenga energía incluso si el sol no coopera. Si desea vivir completamente fuera de la red, pero no confía en que sus paneles fotovoltaicos le proporcionen toda la electricidad que necesita, puede usar un generador de respaldo cuando las reservas solares sean bajas. El segundo sistema autónomo implica el almacenamiento de energía en forma de baterías. Desafortunadamente, las baterías pueden agregar mucho costo y mantenimiento a un sistema fotovoltaico, pero hoy en día es imprescindible si desea ser completamente independiente.

La alternativa es conectar su casa a la red pública, comprar electricidad cuando la necesite y venderla cuando produzca más de lo que consume. De esta forma, la utilidad actúa como un sistema de almacenamiento prácticamente infinito. Sin embargo, tenga en cuenta que las regulaciones gubernamentales varían según la ubicación y están sujetas a cambios. Su concesionario local puede o no estar obligado a participar y el precio de compra puede variar ampliamente. Probablemente también necesitará equipo especial para asegurarse de que la energía que está tratando de vender a la empresa de servicios públicos sea compatible con la de ellos. La seguridad también es un problema. El concesionario debe garantizar que, en caso de un corte de energía en su vecindario, su sistema fotovoltaico no continúa suministrando energía a las líneas eléctricas que un electricista pensará que están muertas. Es una situación peligrosa llamada aislar, pero esto se puede evitar con un inversor anti-isla, que discutiremos en la página siguiente.

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Si decide utilizar las baterías, recuerde que será necesario repararlas y reemplazarlas después de unos años. La mayoría de los paneles solares tienden a durar unos 30 años (y mejorar la longevidad es definitivamente un objetivo de la investigación), pero las baterías no tienen ese tipo de vida. [source: National Renewable Energy Laboratory]. Las baterías de los sistemas fotovoltaicos también pueden ser muy peligrosas por la energía que almacenan y los electrolitos ácidos que contienen, por lo que necesitarás una carcasa no metálica bien ventilada.

Aunque comúnmente se usan diferentes tipos de baterías, lo único que deben tener en común es que son baterías de ciclo profundo. A diferencia de la batería del automóvil, que es una batería de ciclo superficial, las baterías de ciclo profundo pueden descargar más energía almacenada mientras mantienen una vida útil prolongada. Las baterías del automóvil descargan una gran cantidad de corriente durante muy poco tiempo, para arrancar el automóvil, y luego se recargan instantáneamente mientras conduce. Las baterías fotovoltaicas normalmente necesitan descargar una corriente más baja durante un largo período de tiempo (como por la noche o durante un corte de energía), mientras se cargan durante el día. Las baterías de ciclo profundo más utilizadas son baterías de plomo ácido (sellado y ventilado) y baterías de níquel-cadmio, ambos tienen diferentes ventajas y desventajas.

En la página siguiente, profundizaremos un poco más en los componentes que necesitará el sol para comenzar a ahorrar su dinero.

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Al completar la configuración de su energía solar

Este sencillo diagrama muestra la frecuencia con la que se forma un sistema fotovoltaico residencial.

Este sencillo diagrama muestra la frecuencia con la que se forma un sistema fotovoltaico residencial.

HowStuffWorks 2000

El uso de baterías requiere la instalación de otro componente llamado controlador de carga. Las baterías duran mucho más si no están sobrecargadas o sobrecargadas. Esto es lo que hace un controlador de carga. Una vez que las baterías están completamente cargadas, el controlador de carga no permite que la corriente a los módulos fotovoltaicos continúe fluyendo a través de ellos. Asimismo, una vez que las baterías se han descargado a un nivel predeterminado, controlado midiendo el voltaje de la batería, muchos controladores de carga no permitirán que se descargue más corriente de las baterías hasta que se hayan recargado. El uso de un controlador de carga es esencial para una batería de larga duración.

El otro problema, además del almacenamiento de energía, es que la electricidad generada por los paneles solares, y extraída de las baterías si opta por utilizarlas, no está en la forma proporcionada por su empresa o es utilizada por los electrodomésticos de su hogar. La electricidad producida por un sistema solar es de corriente continua, por lo que necesitará un inversor para convertirlo en corriente alterna. Y como comentamos en la página anterior, además de cambiar de CC a CA, algunos inversores también están diseñados para proteger contra el aislamiento si el sistema está conectado a la red.

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La mayoría de los inversores grandes le permiten comprobar automáticamente el funcionamiento de su sistema. Algunos módulos fotovoltaicos, llamados Módulos ACde hecho, tienen un inversor ya integrado en cada módulo, lo que elimina la necesidad de un inversor central grande y simplifica los problemas de cableado.

Agregue hardware de montaje, cableado, cajas de conexiones, equipo de puesta a tierra, protección contra sobretensiones, interruptores de desconexión de CC y CA y otros accesorios y tendrá un sistema. Se deben seguir los códigos eléctricos (hay una sección en el Código Eléctrico Nacional solo para PV) y se recomienda encarecidamente que la instalación la realice un electricista autorizado con experiencia en sistemas fotovoltaicos. Una vez instalado, un sistema fotovoltaico requiere muy poco mantenimiento (especialmente si no se utilizan baterías) y proporcionará electricidad limpia y silenciosa durante 20 años o más.

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Desarrollos en la tecnología de células solares

Las células solares han sido un pilar de los satélites;  ¿A dónde irán en el futuro?

Las células solares han sido un pilar de los satélites; ¿A dónde irán en el futuro?

© iStockphoto.com / iLexx

Hablamos mucho sobre cómo funciona un sistema fotovoltaico típico, pero los problemas de costo-beneficio (que discutiremos con más detalle en la página siguiente) han provocado un sinfín de esfuerzos de investigación para desarrollar y perfeccionar nuevas formas de producir electricidad solar. poder cada vez más competitivo con las fuentes de energía tradicionales.

Por ejemplo, el silicio monocristalino no es el único material utilizado en las células fotovoltaicas. El polisilicio se utiliza en un esfuerzo por reducir los costos de fabricación, aunque las células resultantes no son tan eficientes como el silicio monocristalino. La tecnología de células solares de segunda generación incluye lo que se llama células solares de película fina. Aunque también tienden a sacrificar algo de eficiencia, son más simples y más baratos de producir y se vuelven cada vez más eficientes. Las células solares de película delgada se pueden fabricar a partir de una variedad de materiales, incluido el silicio amorfo (que no tiene una estructura cristalina), arseniuro de galio, cobre, indio y diselenuro de telururo, cadmio.

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Otra estrategia para aumentar la eficiencia es utilizar dos o más capas de diferentes materiales con diferentes espacios entre bandas. Recuerda que, dependiendo de la sustancia, se absorben fotones de diferentes energías. Por lo tanto, apilando un material de banda prohibida más grande en la superficie para absorber fotones de alta energía (mientras se permite que los fotones de baja energía sean absorbidos por el material de banda prohibida inferior desde abajo), se pueden lograr rendimientos mucho más altos. Estas células, llamadas celdas de unión múltiple, puede tener más de un campo eléctrico.

Concentración de tecnología fotovoltaica es otra área de desarrollo prometedor. En lugar de simplemente recolectar y convertir parte de la luz solar que brilla y convertirla en electricidad, los sistemas fotovoltaicos de concentración utilizan la adición de equipos ópticos, como lentes y espejos, para concentrar más luz solar en células solares altamente eficientes. Aunque estos sistemas son generalmente más costosos de fabricar, tienen una serie de ventajas sobre las configuraciones de paneles solares convencionales y fomentan nuevos esfuerzos de investigación y desarrollo.

Todas estas diferentes versiones de la tecnología de células solares han llevado a las empresas a imaginar aplicaciones y productos que cubren toda la gama, desde aviones y plantas espaciales alimentados por energía solar hasta artículos más cotidianos, como tiendas de campaña, ropa y ropa. Incluso no se descarta el mundo en miniatura de las nanopartículas, y los investigadores incluso están explorando el potencial de las células solares producidas orgánicamente.

Pero si la energía fotovoltaica es una maravillosa fuente de energía gratuita, ¿por qué el mundo entero no funciona con energía solar?

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Costos de energía solar

Es posible que las células solares sigan siendo un poco caras, pero cada año son más baratas.

Es posible que las células solares sigan siendo un poco caras, pero cada año son más baratas.

© iStockphoto.com / acilo

Algunas personas tienen una idea errónea sobre la energía solar. Si bien es cierto que la luz solar es gratuita, la electricidad producida por los sistemas fotovoltaica no lo es. Son muchos los factores que determinan si vale la pena instalar un sistema fotovoltaico.

Primero, está la cuestión de dónde vive. Las personas que viven en partes soleadas del mundo comienzan con una ventaja mayor que las que viven en lugares menos soleados, ya que sus sistemas fotovoltaicos generalmente son capaces de generar más electricidad. Además, se debe tener en cuenta el costo de los servicios públicos en un área. Los precios de la electricidad varían mucho de un lugar a otro, por lo que una persona que vive más al norte siempre puede considerar cambiarse a la energía solar si sus precios son particularmente altos.

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Luego está el costo de instalación; como probablemente notó durante nuestra discusión sobre un sistema fotovoltaico doméstico, se necesita algo de hardware. En 2009, la instalación de un panel solar residencial costaba entre $ 8 y $ 10 por vatio en promedio. [source: National Renewable Energy Laboratory]. Cuanto más grande sea el sistema, menos suele costar por vatio. También es importante recordar que muchos sistemas de energía solar no cubren completamente la carga eléctrica el 100% del tiempo. Probablemente todavía tenga una factura de servicios públicos, aunque ciertamente es más baja que si no hubiera paneles solares en su lugar.

A pesar del precio de la calcomanía, hay varias formas posibles de cubrir el costo de un sistema fotovoltaico para los residentes y empresas que desean actualizar y cambiar a energía solar. Pueden adoptar la forma de incentivos fiscales federales y estatales, descuentos para empresas de servicios y otras oportunidades de financiación. Además, dependiendo del tamaño de la configuración del panel solar y su rendimiento, podría ayudar a amortizarse más rápidamente, creando un eventual excedente de energía. Por último, también es importante tener en cuenta las estimaciones del valor de la vivienda. La instalación de un sistema fotovoltaico debería agregar miles de dólares al valor de una vivienda.

Hoy en día, la energía solar todavía tiene dificultades para competir con las empresas de servicios públicos, pero los costos están cayendo a medida que la investigación mejora la tecnología. Los proponentes están convencidos de que la energía fotovoltaica algún día dará sus frutos tanto en las zonas urbanas como en las zonas remotas. Parte del problema es que la producción debe realizarse a gran escala para mantener los costos lo más bajos posible. Sin embargo, este tipo de demanda fotovoltaica no existirá hasta que los precios bajen a niveles competitivos. Es una trampa 22. Aún así, a medida que la demanda y la eficiencia de los módulos aumentan constantemente, los precios bajan y el mundo se vuelve cada vez más consciente de las preocupaciones ambientales asociadas con las fuentes de energía convencionales, es probable que la energía fotovoltaica tenga un futuro prometedor.

Para obtener más información sobre las células solares y temas relacionados, consulte los enlaces en la página siguiente.

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calculadora de células solares

Este es un lugar donde probablemente esté acostumbrado a ver células solares, pero aparecerán cada vez más a lo largo de los años. Vea más renovando las imágenes de la cuadrícula. Martin Barraud / Getty Images

Probablemente haya visto calculadoras con células solares, dispositivos que nunca necesitan baterías y, en algunos casos, ni siquiera tienen un botón de apagado. Siempre que haya suficiente luz, parecen funcionar para siempre. También es posible que haya visto paneles solares más grandes, tal vez en las señales de emergencia en las carreteras, cabinas telefónicas, boyas e incluso en los estacionamientos para encender las luces.

Aunque estos paneles más grandes no son tan comunes como las calculadoras solares, están disponibles y no son tan difíciles de encontrar si sabe dónde buscar. En realidad, fotovoltaica – que antes se utilizaban casi exclusivamente en el espacio, alimentando sistemas de satélites eléctricos ya en 1958 – se utilizan cada vez más de formas menos exóticas. La tecnología sigue surgiendo en nuevos dispositivos, desde gafas de sol hasta estaciones de carga para vehículos eléctricos.

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La esperanza de una “revolución solar” ha existido durante décadas: la idea de que algún día todos usaremos la electricidad gratuita del sol. Esta es una promesa tentadora, porque en un día soleado, los rayos del sol emiten alrededor de 1000 vatios de energía por metro cuadrado de la superficie del planeta. Si pudiéramos recolectar toda esa energía, fácilmente podríamos abastecer nuestros hogares y oficinas de forma gratuita.

En este artículo, echaremos un vistazo a las células solares para descubrir cómo convierten la energía solar directamente en electricidad. En el proceso, aprenderá por qué nos acercamos al uso diario de la energía solar y por qué tenemos aún más investigación por hacer antes de que el proceso sea rentable.

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