Este documento describe los paneles fotovoltaicos, incluyendo su funcionamiento, tipos y aplicaciones. Explica que los paneles convierten la luz solar en electricidad usando células fotovoltaicas de silicio semiconductores. Describe los sistemas fotovoltaicos aislados e interconectados y los diferentes tipos de paneles como monocristalinos y policristalinos. Finalmente, concluye que los paneles solares son una energía renovable importante para el futuro debido a que el sol es una fuente de energía limpia e inagotable.

1.  UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE
TAMAULIPAS
 Ingeniería en Energías Renovables
 DESARROLLO DE HABILIDADES PARA
APRENDER
 UNIDAD VI
 ¨ PANELES FOTOVOLTAICOS ¨
 Profesor en Línea: Mtro. José Guillermo
Marreros Vázquez
 Alumna: Alondra Michelle Barraza Cruz

2. INTRODUCCIÓN.
A lo largo de la historia sean creados diferentes procedimientos de crear energía
algunos de ellos más eficientes que otros, la manera más común de obtener esta
energía es mediante los combustibles fósiles siendo así la manera más
convencional para la obtención de la misma, hasta hace no mucho se
implementaron nuevos métodos de obtención de energía llamándolos Energías
renovables los cuales abarcan una gran cantidad de procesos.
Dentro de las energías Renovables uno de los procesos mejor implementado y
común es la energía fotovoltaica la cual aprovecha la luz solar para la creación de
energía es una de las maneras más viables para ser implementada por todo el
mundo ya que este recurso es prácticamente inagotable o al menos aún tiene largo
tiempo para su aprovechamiento, ya sea por la inmensa cantidad de energía que
contienen, o porque son capaces de regenerarse por medios naturales.
En la fotovoltaica hay dos tipos de procesos para obtención de energía eléctrica el
primero es el sistema aislado que cuenta con la ventaja que se puede implementar
lugares alejados de la civilización ya que este sistema cuenta con un banco de
baterías para almacenar la energía eléctrica, el segundo tipo es un sistema
interconectado este se tiene que realizar en conjunto a la empresa suministradora
de energía eléctrica en el caso de México hablaríamos de CFE la ventaja de este
sistema es que es más económico en comparación al otro. La finalidad de estos
sistemas es la misma la suministración energía eléctrica a los beneficiarios así como
una alternativa en la reducción de contaminación y codependencia de los
combustibles fósiles, además de permitirnos un ahorro a largo plazo, ayuda en el
cambio climático así como también alternativa en lugares donde aún no se cuenta
con suministración eléctrica.

3. DESARROLLO
El problema fundamental es la inflación del costo por empresas suministradoras de
energía anualmente va aumentando un 10% esto hace atractivo la utilización de
sistemas fotovoltaicos para poder así reducir los gastos y poderlos invertir en
factores externos. La energía solar es una fuente de energía limpia que se puede
transformar en energía eléctrica. Los paneles fotovoltaicos es el medio utilizado para
ello, mediante la captación de la radiación solar directa principalmente, y en menor
medida, la radiación solar difusa. La cantidad de energía captada, por un panel de
células fotovoltaicas, dependerá por lo tanto, de las condiciones meteorológicas, y
sobre todo de su orientación respecto de los rayos solares: perpendicular en todo
momento, para conseguir el máximo aprovechamiento.
En primer lugar el efecto fotovoltaico convierte la luz en electricidad, a través de un
material que absorbe los fotones de la luz -energía-, y posteriormente emite
electrones. Estos electrones se desplazan intercambiando posiciones, y
produciendo una corriente eléctrica. Un panel fotovoltaico está compuesto por un
conjunto de celdas solares (células fotovoltaicas) que se encuentran conectadas
eléctricamente entre sí en serie y paralelo, hasta conseguir el voltaje adecuado para
su utilización. Los módulos fotovoltaicos admiten tanto radiación directa como
difusa, pudiendo generar energía eléctrica incluso en días nublados.
Como consecuencia los materiales que se utilizan en la fabricación de células
fotovoltaicas que contienen los módulos solares, el silicio por ejemplo, son
materiales semi-conductores, que cuando captan la radiación solar -fotones- liberan
dichos electrones, los cuales circulan de forma permanente por el material, debido
a la presencia de un campo eléctrico. El campo eléctrico se genera al combinar en
la célula fotovoltaica, dos capas de material semi-conductor, pero con cargas
eléctricas opuestas cada capa. Un conductor externo, permite el flujo de electrones
de una capa a otra, cuando la célula recibe radiación, produciendo así una corriente
eléctrica. (Commons, 2018)

4. Es importante recalcar que en el mercado existen varios tipos de paneles solares
fotovoltaicos para uso doméstico. Los tipos más comunes son los paneles
fotovoltaicos monocristalinos, los paneles solares policristalinos y las placas solares
de capa fina. Alrededor del 90% de la tecnología fotovoltaica se basa en el uso de
alguna variación del silicio. En el caso de los paneles solares destinados a uso
doméstico, este porcentaje es todavía mayor. La principal diferencia entre los
diferentes tipos de placas fotovoltaicas es la pureza del silicio utilizado. Cuanto más
puro es el silicio, mejor alineadas están sus moléculas, y mejor convierte la energía
solar en electricidad.
Fundamentalmente el silicio cristalino es la base de las celdas monocristalinas y
policristalinas, en los paneles solares monocristalinos las celdas se fabrican con
bloques de silicio o ingots, que son de forma cilíndrica, con el objetivo de reducir los
costes de fabricación y de optimizar su rendimiento, se recortan los cuatro lados de
los bloques cilíndricos para hacer láminas de silicio. Este recorte es el que les da
este aspecto característico.
Por consiguiente los paneles fotovoltaicos policristalinos, el silicio en bruto se funden
y se vierte en un molde cuadrado, las células policristalinas no se controla el
crecimiento del cristal de silicio, con lo que el cristal crece en todas direcciones
creando un conjunto de cristales diferentes unidos entre sí, sin embargo son paneles
más asequibles, pero la desventaja es que tiene menor tolerancia al calor.
Es importante decir que la mayoría de las viviendas usan electricidad de corriente
alterna, no de corriente continua, por lo que la energía producida por las placas
solares no es útil por sí misma. Dentro de las características de los paneles
fotovoltaicos tenemos el inversor central, y micro-inversores, cuando los paneles
solares recogen la luz solar y la convierten en energía, esta se envía al inversor,
que recibe la electricidad de corriente continua y la convierte en corriente alterna,
posteriormente si esta interconectado la electricidad alimentara a los aparatos
electrónicos, y la sobrante se almacenara en baterías o podríamos verterla a la red
eléctrica.

5. Podemos incluir a los colectores de carga solares aprovechan y recogen cada
partícula del calor, ya que la energía que el sol produce es incesable. La sobrecarga
de energía en este tipo de sistemas es posible, en este caso se recurre a lo que los
técnicos llaman regulador de carga. Este dispositivo eléctrico protege a las baterías
y el sistema de solar fotovoltaico en general, manteniendo la tensión adecuada de
la carga que se almacenan, hacen posible un equilibrio en el flujo de energía a través
de todo el circuito que conforma el sistema de energía fotovoltaico, bloquean
corrientes inversas, previenen sobrecargas y mantienen apropiadamente la
alimentación de las baterías de manera segura para que el sistema esté en
condiciones óptimas a largo plazo. (Renovables, 2014)
Por ultimo cabe recalcar que para la
orientación de los paneles
fotovoltaicos necesitamos saber
qué lado hay más radiación solar a
lo largo del día, donde la mejor
orientación es al sur, la superficie
disponible quedará determinada por el espacio de la cubierta en la que la propiedad
determine ubicar los paneles fotovoltaicos. Habrá que procurar que esta superficie
sea un espacio de fácil acceso para las operaciones de mantenimiento, a la vez que
este espacio deberá estar protegido de actos vandálicos o de caída de objetos.
Al igual que en otros procesos de generación de potencia eléctrica, las pérdidas son
un factor determinante en las instalaciones fotovoltaicas, Los estudios muestran que
la energía producida por un módulo fotovoltaico es sensiblemente inferior. Esta
disminución de la energía entregada por el generador respecto de la energía solar
incidente puede ser explicada mediante una serie de pérdidas energéticas. Pero
esto no nos dejara de lado que los paneles solares cuentan con un gran impacto en
la industria.

6. CONCLUSIÓN
Actualmente las Energías Renovables han creado un gran cambio por todo el
mundo desde el aspecto medioambiental hasta el económico, uno de los campos
más abarcados dentro de estas el área solar, dentro de esta uno de los más
importantes es la fotovoltaica el cual ha demostrado ser de gran utilidad para todas
las personas que lo implementan es su día a día. La fotovoltaica puede tener
muchas utilidades como lo pueden ser para el campo, para sistemas de luminarias,
sistemas de bombeo, sistemas regado etc., todo depende del punto de vista que se
quiera observar mediante las necesidades que se deben de cumplir.
Es importante saber que dentro de un panel fotovoltaico el mayor proveedor de este
es la energía solar y el sol siempre estará ahí, y no es como tengamos que hacer
mayor esfuerzo para poder encontrarlo y explotarlo como lo son los métodos
existentes solo implementar material para utilizarlo, estos paneles son sumamente
importante para la evolución de la sociedad, conforme pasan los años nuestros
sistemas energéticos actuales basados en petróleo llegaran a su fin y las energías
renovables con recursos limpios e inagotables serán los que nos proporcionen esta
energía, pero lo más importante protegerán a nuestro planeta contribuyendo a la
reducción del calentamiento global.
Por ultimo dentro de los alcances de este tipo de energía podemos reconocer que
la inversión se puede recuperar hasta dentro de 6 años según sea el caso de
consumo, además de la reducción de gases de efecto invernadero además de la
innovación en tecnología fotovoltaica.

7. BIBLIOGRAFÍA
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Commons, C. (1 de Enero de 2018). Certificados Energeticos. Obtenido de
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Energética: https://www.efimarket.com/blog/la-hora-solar-pico-hsp-sirve-calcularlo/
Ferichola, F. (24 de Agosto de 2015). TodoProductividad . Obtenido de Todo
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Firco. (2017). Fundamentos de los Sistemas Fotovoltaicos. Curso de interconexion
de sistemas solares (pág. 28). Tula, Hgo.: Sagarpa.
González, J. (6 de Julio de 2017). SotySolar . Obtenido de Blog Autoconsumo y
Energía Solar: https://sotysolar.es/blog/que-son-los-inversores-fotovoltaicos
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Tecnologías Educativas :
https://fjferrer.webs.ull.es/Apuntes3/Leccion02/11_efecto_del_ngulo_de_incidencia
_de_los_rayos_solares_sobre_la_irradiancia.html
Solar, T. d. (1 de Enero de 2018). Energía Solar. Obtenido de https://solar-
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