El documento describe los sistemas de generación eléctrica solar y celdas fotovoltaicas. Explica que las celdas fotovoltaicas convierten la energía solar directamente en electricidad mediante el efecto fotoeléctrico. También describe cómo funcionan, sus principales aplicaciones como electrificación rural, y las ventajas de no producir contaminación y requerir poco mantenimiento.

1. CELDAS FOTOVOLTAICAS

2. CONTENIDO
 Introducción
 ¿Qué es un Sistema de Generación Eléctrica
Solar?
 Celdas fotovoltaicas
 Cómo Trabaja la Energía Solar
 Principales aplicaciones
 Ventajas fundamentales
 Desarrollos y aplicaciones actuales

3.  El medio rural aparece como el mejor
escenario para implementar el uso de fuentes
de energía renovable. Las energías renovables
(solar térmica, solar fotovoltaica, eólica,
minihidráulica, biomasa) también llamadas
energías limpias, utilizan todas ellas, directa o
indirectamente, la energía del sol.
INTRODUCIÓN

4.  Porcentaje de contribución en abastecimiento
rural

5. ¿Qué es un Sistema de Generación
Eléctrica Solar?
 Es una fuente de energía que a través de la utilización
de celdas fotovoltaicas convierte en forma directa la
energía lumínica en electricidad. El primero en notar
el efecto fotoeléctrico fue el físico francés Edmundo
Bequerel, en 1839.

6. Celdas fotovoltaicas
 Fotovoltaica es la conversión directa de luz en
electricidad a nivel atómico. Algunos
materiales presentan una propiedad conocida
como efecto fotoeléctrico que hace que
absorban fotones de luz y emitan electrones.
Cuando estos electrones libres son capturados,
el resultado es una corriente eléctrica que
puede ser utilizada como electricidad.

7. Cómo Trabaja la Energía Solar
 La celdas solares o fotovoltaicas funcionan bajo el
principio de que la electricidad circulará entre dos
semiconductores disímiles al ponerlos en contacto
uno con el otro y ser expuestos a la luz. Un conjunto
de dos o más unidades de celdas fotovoltaicas de
iguales características constituyen un módulo
fotovoltaico.

8. El diagrama ilustra la operación de una celda
fotovoltaica, llamada también celda solar.

9. Varios módulos pueden ser
conectados unos con otros
para formar un arreglo. Los
módulos y arreglos
fotovoltaicos producen
corriente directa. Estos
arreglos pueden ser
conectados tanto en serie
como en paralelo para
producir cualquier cantidad
de voltaje o corriente que se
requiera.

10. Principales aplicaciones:
Generalmente es utilizado en zonas aisladas de la red de
distribución eléctrica convencional, pudiendo trabajar
en forma independiente o combinada con sistemas de
generación eléctrica convencional. Sus principales
aplicaciones son:
 Electrificación de inmuebles rurales: luz, TV,
telefonía, comunicaciones, bombas de agua
 Electrificación de cercas
 Alumbrado exterior
 Balizado y Señalización
 Protección catódica
 Náutica, Casas Rodantes, etc.

11. Ventajas fundamentales:
- No consume combustible
- No produce contaminación ambiental
- Es silencioso
- Tiene una vida útil superior a 20 años
- Es resistente a condiciones climáticas extremas:
(granizo, viento, temperatura y humedad)
- No posee partes mecánicas, por lo tanto no requiere
mantenimiento, excepto limpieza del módulo
fotovoltaico
- Permite aumentar la potencia instalada mediante la
incorporación de nuevos módulos fotovoltaicos.

12. PRECIOS

E-Village 18w Asi Thin Film
Solar Panel
precio $1490.00
 dimensiones: 1280 x 595 x
70mm
 peso: 18.8 kg

13.  Kc130tm, 130w, 12v Panel
solar W J-Box
 precio: $5830.98
Description E-Series 4.5 W E-Series 18 W
Energía de arranque (1)
4.5 W (300mA @ 15 V) 18W (1200 mA @ 15V
Energía estabilizada (2)
3.5 W 14.5 W
peso lb/kg
2.2 lb 1.0 kg 9.03lb 4.1 kg
dimensiones in/mm
13.38x9.527in
340x242 mm
47.24x37 in
1200x940 mm

14.  Matrix Pw750 85w 12v
Solar Panel
precio: $4400.70
 De 2.24 a 7.39 amperes
 Peso varia de 13 a 26
lbs

15. APLICACIÓN
 Considerando que se aplica en zonas rurales, y
que la energía requerida es mínima, tomamos
en cuenta una casa habitación de 2 recámaras,
con cocina-comedor, necesitaríamos 3 focos
ahorradores de 30w, entonces la operación
sería 3 x 30w = 90w, por lo tanto se usa una
celda de 130w.

16. Características de la Tecnología Fotovoltaica
Los dispositivos FV son únicos en muchos sentidos, teniendo las siguientes
características
principales:
• No tienen partes móviles que se desgasten.
• No contienen fluidos o gases que puedan derramarse o fugarse.
• Tienen una respuesta rápida, alcanzando plena producción eléctrica
instantáneamente.
• El 85% de las celdas FV se fabrican de silicio, el segundo elemento más
abundante en la corteza terrestre.
• Tienen una eficiencia de conversión de luz solar a electricidad
relativamente alta
• Tienen amplio rango de capacidad de generación, de microwats a
Megawats.
• Tienen alta relación de potencia a peso.

17. Limitaciones de los Sistemas FV:
• No son aún económicamente competitivos para la
mayoría de las aplicaciones,
especialmente en aplicaciones de escala intermedia y
grande.
• Para la manufactura de cierto tipo de celdas requiere
el manejo de sustancias
que pueden ser nocivas para el ambiente en caso de
descargas accidentales.
• Las tecnologías de producción están controladas por
los países industrializados.

18. Conclusiones
En la actualidad, una serie de factores están impulsando la investigación y
el desarrollo de formas alter-nativas de energía con el objeto de reemplazar
el uso de combustibles fósiles. Estos esfuerzos han sido enfocados en las
llamadas energías renovables tales como la energía solar, dentro de la cual
la tecnología fotovoltaica es la de mayor proyección para el futuro.
Los factores influyentes principales que se pueden mencionar son:
 El agotamiento de los yacimientos de combusti-bles fósiles.
 El daño medioambiental
 Los avances tecnológicos.
 Los avances logrados hasta la fecha en el desarrollo de la tecnología
fotovoltaica, sumado a las proyecciones esti-madas para los próximos años,
nos hacen pensar en esta energía como una fuente alternativa viable,
segura, lim-pia y adaptable a múltiples aplicaciones en el ámbito civil y
militar.

19. En el futuro, así como en la actualidad, los proyectos estarán
centrados en la eficiencia y la competitivi-dad de las naciones
y las organizaciones. ¿Cómo será el mundo cuando no sea
necesario realizar enormes inversiones para extraer los
combustibles fósiles?. Nuestro país tiene mucho que decir al
respecto, con miles de kilómetros cuadrados de terrenos sin
usar y con los mayores niveles de radiación solar del planeta,
tenemos el desafío de dar una respuesta satisfactoria a este
problema.