¿Qué es un módulo fotovoltaico?
Un módulo fotovoltaico es una agrupación de células solares conectadas que se utilizan para recolectar energía de la radiación solar. Cada celda está conectada eléctricamente a estos módulos, que a su vez se fusionan en un panel. Cuando los paneles fotovoltaicos se instalan en varios lugares, se conocen como matrices. Este conjunto está conectado a un inversor y una batería para almacenar la energía.
Desafortunadamente, estos módulos son susceptibles a una serie de efectos ambientales, por lo que requieren protección contra los elementos. Debido a este hecho, deben estar cubiertos por vidrio para permitir que la radiación solar penetre en las células. Los módulos también están soportados por soportes de metal, fibra de vidrio o plástico. Esto los mantiene fuertes contra los vientos fuertes.
El módulo fotovoltaico recoge la energía de la luz en forma de fotones. Las células de silicio cristalino recogen estos fotones de un rango de frecuencias de luz. Sin embargo, las dificultades con el espectro infrarrojo y ultravioleta limitan la eficiencia de los procesos. Los fotones impactan las células de silicio y estimulan los electrones. A medida que estos electrones se excitan, la electricidad se crea y almacena o se envía a una red eléctrica.
Cada una de las conexiones eléctricas se coloca en una serie para lograr la mejor salida de voltaje y corriente posibles. El sobrecalentamiento de las células causado por la sombra se evita utilizando un sistema de diodos. Un módulo fotovoltaico también se puede modificar con un concentrador. Esto es esencialmente una serie de lentes y espejos que pueden reunir grandes cantidades de fotones y dirigirlos a llanuras de células más pequeñas.
Los Laboratorios Bell desarrollaron la idea de un módulo fotovoltaico a base de silicio en 1954. El primer dispositivo práctico para recolectar radiación solar y convertirla en electricidad fue construido por Daryl Chapin, Calvin Fuller y Gerald Pearson en la instalación. La tasa de eficiencia de conversión de la luz solar fue aproximadamente del seis por ciento. Esto significaba que solo una pequeña porción de los fotones que impactaban en el módulo fotovoltaico realmente generaban electricidad. Este ha sido un gran desafío para la industria, al intentar modificar el proceso para hacer un mejor uso de los fotones y el espectro de luz del sol.
Las células solares, más comúnmente utilizadas en forma de matrices fotovoltaicas, tienen varios usos. Se pueden utilizar simplemente para suministrar energía a dispositivos pequeños como calculadoras o iluminación de jardines. De lo contrario, se pueden construir grandes conjuntos en los tejados y en los campos para producir electricidad que se puede alimentar a la red eléctrica para compensar el uso de otros recursos. Debido a la larga vida de la energía fotovoltaica, la NASA y otras agencias espaciales han utilizado tejas solares para alimentar la mayoría de los satélites y la Estación Espacial Internacional. Esto proporciona una fuente de energía infinita y una solución que mantiene estos objetos alimentados y en su lugar durante un largo período de tiempo.