¿Qué son los sistemas fotovoltaicos?
Los sistemas fotovoltaicos utilizan una colección de células solares para crear electricidad para su uso en una variedad de capacidades. El proceso convierte la luz solar o la radiación ultravioleta en energía. El sistema utiliza una cantidad de células solares empaquetadas en módulos y conectadas a un condensador para almacenar la corriente continua (CC) y distribuirla a los dispositivos o componentes que necesitan alimentación.
La forma en que funciona un sistema fotovoltaico es simplemente aprovechando los fotones de la luz solar y permitiéndoles impactar electrones. Este evento crea un mayor estado de energía que genera una carga eléctrica. La parte base del sistema es un fotodiodo, que también es el colector primario de los fotones.
Hay dos formas principales de sistemas fotovoltaicos: autónomo e híbrido. Los sistemas independientes no están conectados a ninguna fuente de alimentación externa. La energía que se recolecta se almacena en el sitio y se usa para alimentar un dispositivo individual. Esto puede variar desde pequeñas luces de jardín hasta naves espaciales. Los sistemas híbridos son sistemas fotovoltaicos que incluyen otras formas de consumo de energía, como generadores diesel o energía eólica, y generalmente alimentan edificios o áreas más grandes.
Es posible configurar un sistema de red utilizando células solares y módulos. Por lo general, se instalan en campos o en la parte superior de grandes edificios y alimentan la energía directamente a la red eléctrica. Para que la energía de CC se convierta en la corriente alterna utilizada en la red general, se debe utilizar un inversor especializado. La colección promedio de módulos en estos diseños está compuesta por 72 células de silicio cristalino que generan aproximadamente 160 vatios de energía.
El mayor problema con la instalación de sistemas fotovoltaicos es el costo total. Los sistemas tradicionales utilizan módulos de silicio cristalino, que son los paneles planos de base que la mayoría de las personas reconoce como colectores de radiación solar. Los sistemas más nuevos se han diseñado con el concepto de módulos concentradores. Estos módulos utilizan grandes superficies reflectantes para dirigir la luz solar directamente al fotodiodo. Esto ha aumentado la eficiencia de los colectores solares y ha reducido los costos asociados con ellos. Según las cifras de principios de 2006, el costo por vatio promedió $ 7.50 dólares estadounidenses (USD).
También se han establecido ideas adicionales para la financiación a principios del siglo XXI. Estos incluyen contratos a largo plazo para la instalación gratuita de los sistemas fotovoltaicos en empresas y comunidades residenciales a cambio del derecho a recolectar el exceso de energía que se produce. A partir de 2009, aproximadamente el 90 por ciento de las instalaciones fotovoltaicas comerciales se instalaron en los Estados Unidos utilizando este método.