Energia-solar-apuntes

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Aprovechamiento Aprovechamiento 
EnEnergergéétiti co co 
Solar Solar 
ENERGÍA SOLARENERGÍA SOLAR
Aprovechamiento Aprovechamiento 
EnEnergergéétiti co co 
Solar Solar 
Energía Solar:Energía Solar: Energía limpia no contaminante. Se basaEnergía limpia no contaminante. Se basa
en el aprovechamiento de la en el aprovechamiento de la radiación solar para conver-radiación solar para conver-
tirlatirla en calen calor o eleor o electricctricidadidad..
Efecto Fotovoltaico:Efecto Fotovoltaico: Es un fenómeno físico, que consisteEs un fenómeno físico, que consiste
en la conversión de la energía luminosa (o radiacionesen la conversión de la energía luminosa (o radiaciones
ópticas) en energía eléctrica.ópticas) en energía eléctrica.
Fotón:Fotón: Cantidad Cantidad mínima mínima de enede energía de rgía de la luz la luz u otrau otra
radiación radiación electromagnéticelectromagnética.a.
Placa solar Placa solar 
Conceptos Conceptos Conceptos Conceptos 
Aprovechamiento 
Energéti co 
Solar 
Por ejemplo: conductor de cobre, los electrones circulan libremente
Conductor: Material en el que el paso de electrones se
Produce libremente sin impedimento.
Aislante: Es muy difícil conseguir mover electrones en
Este tipo de materiales, por tanto, no conducen la elec-
tricidad.
Semiconductor: Es posible el paso de electrones, pero con
Ayuda extra.
Conceptos.Conceptos. Materiales con respecto a la electricidadMateriales con respecto a la electricidad
e e e e e eee eee e e
e
Aprovechamiento 
Energéti co 
Solar 
Semiconductores.Semiconductores. Definición
Los Semiconductores son materiales moderadamente es-
Tables, es decir, si nada les perturba no conducen la elec-
tricidad. Pero si alteramos su composición interna, conse-
guimos crear electrones o huecos sueltos, permitiendo así
el paso de electricidad.
Hay dos formas de alterar la composición de los semicon-
ductores: CALENTÁNDOLOS ó AÑADIENDO UN EXTRAÑO.
El aumento de la temperatura hace que los electrones
tengan más energía. “se ponen nerviosos”.
El proceso de añadir extraños se conoce como DOPAJE.
Aprovechamiento 
Energéti co 
Solar 
Semiconductores.Semiconductores. Dopaje
Para obtener electrones para el transporte de electrici-
dad, se añaden impurezas al semiconductor. La diferencia
del número de electrones de valencia entre el material
dopante (tanto si acepta como si confiere electrones) y el
material receptor hace que crezca el número de
electrones de conducción negativos (tipo n) o positivos
(tipo p).
Si Si AlSi Si
Si Si SiSi Si
Si Si SiSi Si
Si Si SiP Si
Aprovechamiento 
Energéti co 
Solar 
Si Si SiSi Si
Si Si SiSi Si
Si Si SiSi Si
Si Si SiSi Si
Semiconductores.Semiconductores. Enlace covalente
Átomos de silicio
Aprovechamiento 
Energéti co 
Solar 
Si Si AlSi Si
Si Si SiSi Si
Si Si SiSi Si
Si Si SiP Si
Semiconductores.Semiconductores. Dopaje con fósforo y aluminio
Átomos de silicio dopados
Electrón
adicional
Hueco
Aprovechamiento 
Energéti co 
Solar 
 p
Más electrones = más carga negativa = n
Menos electrones, más huecos = más
carga positiva = p
Electrones
Huecos
Semiconductores.Semiconductores. Unión P-N
n e
e
ee
e e
e
Aprovechamiento 
Energéti co 
Solar 
n
 p
Semiconductores.Semiconductores.
Polarización directa. ¿qué ocurrirá?
BATERÍA
+ -
e
e
ee
e e
Electrones
Huecos
e
Aprovechamiento 
Energéti co 
Solar 
n
 p
Electrones
Huecos
Semiconductores.Semiconductores. Polarización directa.
BATERÍA
+ -
eeee
e e
e
e
e
e e e
e
e
eee
e e e e e e
e e
La corriente fluye, el semiconductor se convierte en “conductor”.
I
Aprovechamiento 
Energéti co 
Solar 
n
 p
Semiconductores.Semiconductores. Polarización inversa.
BATERÍA
- +
eeee e e
e
e
e
e e e e e e
e eRecombinación
De huecos-electrones
Son absorbidos por el polo +
De la batería, aumentando
La barrera, por tanto no se
Produce conexión.
Electrones
Huecos
e
La corriente no fluye, el semiconductor se convierte en “aislante”.
Aprovechamiento 
Energéti co 
Solar 
Semiconductores.Semiconductores. Célula solar 
Las células solares hechas con obleas finas de silicio, ar-
seniuro de galio u otro material semiconductor en estado
Cristalino, convierten la radiación solar en electricidad de
forma directa. Por medio de la conexión de muchas de
estas células, el coste de la electricidad fotovoltáica se ha
reducido considerablemente.
Aprovechamiento 
Energéti co 
Solar 
Los fotones que provienen de la luz solar, al chocar con
la célula fotoeléctrica, aporta electrones al semi-
conductor, haciendo que la carga negativa aumente,
atraviese la barrera de potencial, creándose así una
corriente eléctrica, que si es aprovechada por un circuito
de carga se creará una circulación de corriente por él.
Semiconductores.Semiconductores. Célula solar 
Placa solar 
Fotones
Aprovechamiento 
Energéti co 
Solar 
-
VV
+
n
 p
Cátodo
Ánodo
I
Electrones
Huecos
Fotones
e
Semiconductores.Semiconductores. Célula solar 
CARGA
Aprovechamiento 
Energéti co 
Solar 
Compon entes d el sistema.Componentes d el sistema.
Baterías de acumuladores
La electricidad proveniente de las células solares, y en
su conjunto, de las placas solares, no se puede guardar;
por ello se utilizan acumuladores para que estén siempre
en disposición de almacenar la corriente procedente del
sol. En caso de no utilizar estos elementos sólo podríamos
aprovechar la energía el tiempo que las placas producen
electricidad, y esto es sólo cuando hay sol.
+ -
BATERY
A/h
Aprovechamiento 
Energéti co 
Solar 
Compon entes d el sistema.Componentes d el sistema.
Regulador de carga
PANEL 220 V12 V BATERÍA
F F
A
       5
      1
      0
     1
     5
    2
    0
   2   5
   3   0
  3  5
 4  0
4 5
50
        0
V
       5
       0
      1
      0
      0
     1
     5
     0
    2
    0
    0
   2
   5   0
   3   0
   0
  3  5
  0
 4  0
  0
4 5 0
500
        0
REGULADOR
Este aparato realiza tres funciones:
• Evita sobrecargas a la batería que puedan dañar.
• Impide la descarga de la batería en horas de baja
producción solar.
• Asegura el funcionamiento del sistema en el punto de
máxima eficacia.
Aprovechamiento 
Energéti co 
Solar 
Compon entes d el sistema.Componentes d el sistema.
Convertidor 
CONVERTIDOR
12 V / 220 V
~
Es un dispositivo capaz de alterar la tensión y
características de la intensidad que reciben,
convirtiéndola a adecuada para los usos que se
necesiten.
En definitiva este aparato permite conectar en una
instalación solar receptores de distintas tensiones e
intensidades, ya que no todos los receptores funcionan a
las tensiones que normalmente ofrecen los
acumuladores (12 V c.c).
Aprovechamiento 
Energéti co 
Solar 
Compon entes d el sistema.Componentes d el sistema.
Sistema completo
+ -
BATERY
PANEL
220 V
12 V BATERÍA
F F
A
      5
     1
     0
    1
    5
   2
   0
   2   5
  3  0
  3  5
4 0
4 5
50
      0
V
      5
      0
     1
     0
 0
    1
    5    0
   2
   0
   0
   2   5
   0
 3   0
  0
  3  5
  0  4 0
 0
4 5 0
500
      0
REGULADOR
CONVERTIDOR
12 V / 220 V
~
PANEL SOLAR
L MPARA BAJO
CONSUMO 220 V
I
0
TUBO FLUORESCENTE
DE C.C 12 V
I
0
12 V
12 V c.c
Aprovechamiento 
Energéti co 
Solar 
Ejemplos Ejemplos 
Aprovechamiento 
Energéti co 
Solar 
Ejemplos Ejemplos 
Aprovechamiento 
Energéti co 
Solar 
Ejemplos Ejemplos 
Aprovechamiento 
Energéti co 
Solar 
Ejemplos Ejemplos 
Aprovechamiento 
Energéti co 
Solar 
Ejemplos Ejemplos