ENERGIA SOLAR

ENERGIA SOLAR
La energía desprendida por el sol es debida a una reacción termonuclear, que consiste en: 4gr de hidrógeno---------- 3,97gr de helio + Energía

Constante solar: La radiación del Sol se reparte en una esfera hipotética cuyo centro es el foco emisor (Sol) y el radio crece a la misma velocidad de la radiación.
La intensidad de esa radiación es: I = P/S = Potencia / Superficie
Así obtenemos el valor de la constante solar, que es de 1353 W/m(2).

APROVECHAMIENTO DE LA ENERGIA SOLAR
Generalidades: Un cuerpo expuesto al Sol absorbe y refleja las radiaciones del Sol. Si el cuerpo es negro, absorbe todas las radiaciones y se calienta, pero si es blanco no absorbe ninguna radiación y por lo tanto no sufre variación de temperatura.

Sistemas utilizados:
De baja y media temperatura:
- Colectores planos: Están basados en el efecto invernadero. Formados por una caja de chapa laminada, un aislante térmico, un absorbedor y una placa de cristal. Esta placa de cristal es transparente a la radiación de onda larga que emiten los cuerpos que están calientes. Se obtienen unas temperaturas que no superan los 100ºC.
De alta temperatura:
- Hornos solares: Se utilizan para fines experimentales como la fusion de materiales y las resistencias de materiales al calor. Temperaturas de hasta 6000ºC.
- Centrales solares: DCS (Concentradores parabólicos) y CRS (Heliostatos)

ENERGIA SOLAR PASIVA
Es el aprovechamiento de la energía solar de forma directa , sin transformarla en otro tipo de energía para su uso.
Los sistemas utilizados son:
Calentamiento de recintos: Aislamiento del recinto, instalación de acumuladores.
Conversión fotovoltaica: Centrales solares fotovoltaicas, pequeñas instalaciones, satélites.

EFECTO FOTOVOLTAICO
Energía solar fotovoltaica: Energía contenida en los fotones de la luz, transformada directamente en electricidad gracias a las células solares (semiconductores).
Célula fotovoltaica: También llamada fotopila. Dispositivo que transforma la energía luminosa en una corriente eléctrica.
El efecto fotovoltaico fue descubierto por Edmond Becquerel en 1893. Descubrió que algunos materiales generaban pequeñas cantidades de corriente eléctrica cuando se exponían a la luz.
La primera fotopila fue desarrollada mediante silicio, ya que se descubrió que la fotosensibilidad del silicio podía ser aumentada añadiéndole impurezas (dopado).

CONVERSIÓN FOTOVOLTAICA
Mediante semiconductores (conductores de la corriente eléctrica en condiciones especiales)
Pueden ser: Intrínsecos o extrínsecos (tipo P o tipo N)
Intrínsecos: Presentan impurezas por naturaleza. Se unen formando enlaces covalentes 2 a 2.
Extrínsecos tipo P: Se forman añadiendo impurezas trivalentes como son el aluminio, el boro. Los átomos de boro, al añadirlos junto al silicio cogen un electrón de este. Se crean iones negativos por cada átomo de impureza. Entonces en la capa exterior del silicio se quedara un hueco.
Extrínsecos tipo N: Impurezas pentavalentes como el fósforo. Los átomos de fósforo al unirse con los de silicio dejan un electrón suyo libre. Se crean iones positivos por cada átomo de impureza.

Funcionamiento de la conversión fotovoltaica:
Consiste en transformar la energía luminosa en energía eléctrica. Un cristal plano está compuesto por un cristal semiconductor extrínseco "n" y otro "p". Se recombinan los iones positivos del cristal "n" y los iones negativos de "p", entonces hace que se cree un campo eléctrico. Al incidir el fotón sobre el electrón hace que se rompa el enlace entre el hueco y el electrón y además transmite energía cinética que produce el movimiento del electrón. Al no poder pasar por la barrera de potencial, recorre el único camino posible que es por fuera, mientras tanto el hueco resultante de la colisión pasa al cristal "p" y al ser empujado por el campo eléctrico y entonces este hace el mismo movimiento que el electrón pero en sentido contrario y al pasar por fuera crea la corriente eléctrica aprovechada por el generador.