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    Cómo funcionan las células solares
    Este es un lugar en el que probablemente estés acostumbrado a ver células solares, pero irán apareciendo más a medida que pasen los años. Ver más renovando las imágenes de la cuadrícula. Martin Barraud / Getty Images

    Probablemente haya visto calculadoras con células solares:dispositivos que nunca necesitan baterías y, en algunos casos, ni siquiera tiene un botón de apagado. Mientras haya suficiente luz parecen funcionar para siempre. También es posible que haya visto paneles solares más grandes, tal vez en las señales de tráfico de emergencia, cajas de llamada, boyas e incluso en estacionamientos para encender las luces.

    Aunque estos paneles más grandes no son tan comunes como las calculadoras solares, están ahí fuera y no son tan difíciles de detectar si sabes dónde buscar. De hecho, fotovoltaica - que alguna vez se usaron casi exclusivamente en el espacio, que alimentan los sistemas eléctricos de los satélites desde 1958, se están utilizando cada vez más de formas menos exóticas. La tecnología sigue apareciendo en nuevos dispositivos todo el tiempo, desde gafas de sol hasta estaciones de carga de vehículos eléctricos.

    La esperanza de una "revolución solar" ha estado flotando durante décadas:la idea de que algún día todos usaremos electricidad gratuita del sol. Esta es una promesa seductora porque en un brillante, día soleado, los rayos del sol emiten aproximadamente 1, 000 vatios de energía por metro cuadrado de superficie del planeta. Si pudiéramos recolectar toda esa energía, fácilmente podríamos alimentar nuestros hogares y oficinas de forma gratuita.

    En este artículo, Examinaremos las células solares para aprender cómo convierten la energía del sol directamente en electricidad. En el proceso, aprenderá por qué nos estamos acercando a utilizar la energía del sol a diario, y por qué todavía tenemos más investigación por hacer antes de que el proceso sea rentable.

    Contenido
    1. Células fotovoltaicas:conversión de fotones en electrones
    2. Cómo el silicio hace una célula solar
    3. Anatomía de una célula solar
    4. Pérdida de energía en una célula solar
    5. Alimentar una casa con energía solar
    6. Solución de problemas de energía solar
    7. Finalización de la configuración de la energía solar
    8. Desarrollos en la tecnología de células solares
    9. Costos de energía solar

    Células fotovoltaicas:conversión de fotones en electrones

    Las células solares que ve en calculadoras y satélites también se llaman células fotovoltaicas (PV), que, como su nombre lo indica (foto que significa "luz" y voltaica que significa "electricidad"), convertir la luz solar directamente en electricidad. Un módulo es un grupo de celdas conectadas eléctricamente y empaquetadas en un marco (más comúnmente conocido como panel solar), que luego se pueden agrupar en paneles solares más grandes, como el que opera en la Base de la Fuerza Aérea Nellis en Nevada.

    Las células fotovoltaicas están hechas de materiales especiales llamados semiconductores como el silicio, que se utiliza actualmente con mayor frecuencia. Básicamente, cuando la luz golpea la celda, una cierta parte se absorbe dentro del material semiconductor. Esto significa que la energía de la luz absorbida se transfiere al semiconductor. La energía suelta los electrones, permitiéndoles fluir libremente.

    Las células fotovoltaicas también tienen uno o más campos eléctricos que actúan para forzar a los electrones liberados por la absorción de luz a fluir en una dirección determinada. Este flujo de electrones es una corriente, y colocando contactos metálicos en la parte superior e inferior de la celda fotovoltaica, podemos sacar esa corriente para uso externo, decir, para alimentar una calculadora. Esta corriente junto con el voltaje de la celda (que es el resultado de su campo o campos eléctricos integrados), define la potencia (o vataje) que puede producir la célula solar.

    Ese es el proceso básico pero realmente hay mucho más que eso. En la página siguiente, echemos un vistazo más profundo a un ejemplo de celda fotovoltaica:la celda de silicio monocristalino.

    Volviéndose Solar, Volverse verde

    Agregar paneles solares a una casa existente puede ser costoso, pero hay muchas otras formas de hacer que su hogar sea más ecológico. Obtenga más información sobre lo que puede hacer para proteger el medio ambiente en Planet Green de Discovery Channel.

    Cómo el silicio hace una célula solar

    Presidente Barack Obama, El líder de la mayoría del Senado Harry Reid de Nevada, y el Coronel Howard Belote, revisó los paneles solares en la Base de la Fuerza Aérea Nellis en Nevada en mayo de 2009. AP Photo / Charles Dharapak

    El silicio tiene algunas propiedades químicas especiales, especialmente en su forma cristalina. Un átomo de silicio tiene 14 electrones, dispuestas en tres conchas diferentes. Las dos primeras capas, que contienen dos y ocho electrones respectivamente, están completamente llenas. La capa exterior sin embargo, está solo medio lleno con solo cuatro electrones. Un átomo de silicio siempre buscará formas de llenar su última capa, y para hacer esto, compartirá electrones con cuatro átomos cercanos. Es como si cada átomo se tomara de la mano de sus vecinos, excepto que en este caso, cada átomo tiene cuatro manos unidas a cuatro vecinos. Eso es lo que forma el estructura cristalina , y esa estructura resulta ser importante para este tipo de celda fotovoltaica.

    El único problema es que el silicio cristalino puro es un mal conductor de la electricidad porque ninguno de sus electrones puede moverse libremente. a diferencia de los electrones en conductores más óptimos como el cobre. Para abordar este asunto, el silicio en una celda solar tiene impurezas - otros átomos mezclados a propósito con los átomos de silicio - lo que cambia un poco la forma en que funcionan las cosas. Solemos pensar en las impurezas como algo indeseable, pero en este caso, nuestra celda no funcionaría sin ellos. Considere el silicio con un átomo de fósforo aquí y allá, tal vez uno por cada millón de átomos de silicio. El fósforo tiene cinco electrones en su capa exterior, no cuatro. Todavía se une con sus átomos vecinos de silicio, pero en cierto sentido el fósforo tiene un electrón que no tiene a nadie a quien tomar de la mano. No forma parte de un vínculo, pero hay un protón positivo en el núcleo de fósforo que lo mantiene en su lugar.

    Cuando se agrega energía al silicio puro, en forma de calor, por ejemplo, puede hacer que algunos electrones se liberen de sus enlaces y abandonen sus átomos. En cada caso se deja un agujero. Estos electrones, llamado portadores gratis , luego deambule al azar alrededor del enrejado cristalino en busca de otro agujero en el que caer y que lleve una corriente eléctrica. Sin embargo, hay tan pocos de ellos en silicio puro, que no son muy útiles.

    Pero nuestro silicio impuro con átomos de fósforo mezclados es una historia diferente. Se necesita mucha menos energía para soltar uno de nuestros electrones de fósforo "extra" porque no están unidos en un enlace con ningún átomo vecino. Como resultado, la mayoría de estos electrones se liberan, y tenemos muchos más portadores libres de los que tendríamos en silicio puro. El proceso de agregar impurezas a propósito se llama dopaje , y cuando está dopado con fósforo, el silicio resultante se llama Tipo N ("n" para negativo) debido a la prevalencia de electrones libres. El silicio dopado de tipo N es un conductor mucho mejor que el silicio puro.

    La otra parte de una celda solar típica está dopada con el elemento boro, que tiene solo tres electrones en su capa exterior en lugar de cuatro, para convertirse en silicio de tipo P. En lugar de tener electrones libres, Tipo P ("p" para positivo) tiene aberturas libres y lleva la carga opuesta (positiva).

    En la página siguiente, Echaremos un vistazo más de cerca a lo que sucede cuando estas dos sustancias comienzan a interactuar.

    Anatomía de una célula solar

    Antes de ahora nuestras dos piezas separadas de silicio eran eléctricamente neutras; la parte interesante comienza cuando los juntas. Eso es porque sin un campo eléctrico , la celda no funcionaría; el campo se forma cuando el silicio de tipo N y de tipo P entran en contacto. Repentinamente, los electrones libres en el lado N ven todas las aberturas en el lado P, y hay una loca carrera por llenarlos. ¿Todos los electrones libres llenan todos los huecos libres? No. Si lo hicieron, entonces todo el arreglo no sería muy útil. Sin embargo, justo en el unión , se mezclan y forman una especie de barrera, haciendo cada vez más difícil para los electrones del lado N cruzar al lado P. Finalmente, se alcanza el equilibrio, y tenemos un campo eléctrico que separa los dos lados.

    Este campo eléctrico actúa como un diodo , permitiendo (e incluso empujando) que los electrones fluyan desde el lado P al lado N, pero no al revés. Es como una colina:los electrones pueden bajar fácilmente por la colina (hacia el lado N), pero no puedo escalarlo (hacia el lado P).

    Cuando la luz, en forma de fotones, golpea nuestra celda solar, su energía rompe los pares de huecos de electrones. Cada fotón con suficiente energía normalmente liberará exactamente un electrón, resultando en un agujero libre también. Si esto sucede lo suficientemente cerca del campo eléctrico, o si el electrón libre y el hueco libre se desvían dentro de su rango de influencia, el campo enviará el electrón al lado N y el agujero al lado P. Esto provoca una mayor interrupción de la neutralidad eléctrica, y si proporcionamos una ruta de corriente externa, los electrones fluirán a través del camino hacia el lado P para unirse con los agujeros que el campo eléctrico envió allí, trabajando para nosotros en el camino. El flujo de electrones proporciona la Actual , y el campo eléctrico de la célula provoca una Voltaje . Tanto con corriente como con voltaje, tenemos poder , que es el producto de los dos.

    Quedan algunos componentes más antes de que realmente podamos usar nuestra celda. El silicio es un material muy brillante, que puede hacer que los fotones reboten antes de que hayan hecho su trabajo, asi que

    un Recubrimiento antirreflejos se aplica para reducir esas pérdidas. El último paso es instalar algo que protegerá la celda de los elementos, a menudo un placa de cubierta de vidrio . Los módulos fotovoltaicos generalmente se fabrican conectando varias celdas individuales juntas para lograr niveles útiles de voltaje y corriente, y colocarlos en un marco robusto completo con terminales positivos y negativos.

    ¿Cuánta energía solar absorbe nuestra célula fotovoltaica? Desafortunadamente, probablemente no mucho. En 2006, por ejemplo, la mayoría de los paneles solares solo alcanzaron niveles de eficiencia de entre el 12 y el 18 por ciento. El sistema de paneles solares más vanguardista de ese año finalmente superó la barrera del 40 por ciento de la industria en eficiencia solar, alcanzando el 40,7 por ciento [fuente:Departamento de Energía de EE. UU.]. Entonces, ¿por qué es un desafío aprovechar al máximo un día soleado?

    Pérdida de energía en una célula solar

    La vista familiar de un arco iris representa solo una franja del mayor espectro electromagnético. © iStockphoto.com / nataq

    La luz visible es solo una parte del espectro electromagnético. La radiación electromagnética no es monocromática, se compone de un rango de diferentes longitudes de onda, y por tanto niveles de energía. (Consulte Cómo funciona la luz para una buena discusión del espectro electromagnético).

    La luz se puede separar en diferentes longitudes de onda, que podemos ver en forma de arco iris. Dado que la luz que incide en nuestra célula tiene fotones de una amplia gama de energías, resulta que algunos de ellos no tendrán suficiente energía para alterar un par electrón-hueco. Simplemente pasarán a través de la celda como si fuera transparente. Otros fotones tienen demasiada energía. Solo una cierta cantidad de energía, medido en electronvoltios (eV) y definido por nuestro material celular (aproximadamente 1.1 eV para silicio cristalino), se requiere para hacer que un electrón se suelte. A esto lo llamamos el energía de banda prohibida de un material. Si un fotón tiene más energía que la cantidad requerida, entonces se pierde la energía extra. (Es decir, a menos que un fotón tenga el doble de energía requerida, y puede crear más de un par electrón-hueco, pero este efecto no es significativo). Estos dos efectos por sí solos pueden explicar la pérdida de alrededor del 70 por ciento de la energía de radiación incidente en nuestra célula.

    ¿Por qué no podemos elegir un material con una banda prohibida realmente baja? para que podamos usar más fotones? Desafortunadamente, nuestra banda prohibida también determina la fuerza (voltaje) de nuestro campo eléctrico, y si es demasiado bajo luego lo que hacemos en corriente adicional (absorbiendo más fotones), perdemos por tener un pequeño voltaje. Recuerde que la potencia es voltaje multiplicado por corriente. La banda prohibida óptima, equilibrando estos dos efectos, esta alrededor 1,4 eV para una celda hecha de un solo material.

    También tenemos otras pérdidas. Nuestros electrones tienen que fluir de un lado a otro de la celda a través de un circuito externo. Podemos cubrir el fondo con un metal, permitiendo una buena conducción, pero si cubrimos completamente la parte superior, entonces los fotones no pueden atravesar el conductor opaco y perdemos toda nuestra corriente (en algunas celdas, Se utilizan conductores transparentes en la superficie superior. pero no en todos). Si ponemos nuestros contactos solo a los lados de nuestra celda, entonces los electrones tienen que viajar una distancia extremadamente larga para alcanzar los contactos. Recordar, El silicio es un semiconductor, no es tan bueno como un metal para transportar corriente. Su resistencia interna (llamada resistencia en serie ) es bastante alto, y una alta resistencia significa grandes pérdidas. Para minimizar estas pérdidas, Las células suelen estar cubiertas por una rejilla de contacto metálica que acorta la distancia que los electrones tienen que viajar mientras cubren solo una pequeña parte de la superficie de la célula. Aún así, algunos fotones están bloqueados por la cuadrícula, que no puede ser demasiado pequeña o su propia resistencia será demasiado alta.

    Ahora que sabemos cómo funciona una célula solar, veamos qué se necesita para alimentar una casa con la tecnología.

    Alimentar una casa con energía solar

    Así como las flores se dirigen mejor hacia el sol radiante, también lo son los paneles solares. © iStockphoto.com / AndreasWeber

    ¿Qué tendrías que hacer para alimentar tu casa con energía solar? Aunque no es tan simple como colocar algunos módulos en el techo, no es muy difícil de hacer, cualquiera.

    En primer lugar, no todos los techos tienen la orientación correcta o ángulo de inclinación para aprovechar al máximo la energía del sol. Los sistemas fotovoltaicos sin seguimiento en el hemisferio norte deberían apuntar idealmente hacia el sur verdadero, aunque las orientaciones que miran en direcciones más al este y al oeste también pueden funcionar, aunque sacrificando distintos grados de eficiencia. Los paneles solares también deben inclinarse en un ángulo lo más cercano posible a la latitud del área para absorber la máxima cantidad de energía durante todo el año. Se podría utilizar una orientación y / o inclinación diferente si desea maximizar la producción de energía para la mañana o la tarde. y / o el verano o el invierno. Por supuesto, los módulos nunca deben estar a la sombra de árboles o edificios cercanos, sin importar la hora del día o la época del año. En un módulo fotovoltaico, si solo una de sus celdas está sombreada, la producción de energía se puede reducir significativamente.

    Si tienes una casa sin sombra, techo orientado al sur, debe decidir qué sistema de tamaño necesita. Esto se complica por el hecho de que su producción de electricidad depende del clima, que nunca es completamente predecible, y que su demanda de electricidad también variará. Afortunadamente, estos obstáculos son bastante fáciles de superar. Los datos meteorológicos proporcionan niveles medios mensuales de luz solar para diferentes áreas geográficas. Esto tiene en cuenta las lluvias y los días nublados, así como la altitud, humedad y otros factores más sutiles. Debes diseñar para el peor mes para que tenga suficiente electricidad durante todo el año. Con esos datos y la demanda promedio de su hogar (su factura de servicios públicos le permite saber cuánta energía consume cada mes), Existen métodos sencillos que puede utilizar para determinar cuántos módulos fotovoltaicos necesitará. También deberá decidir el voltaje del sistema, que puede controlar decidiendo cuántos módulos conectar en serie.

    Es posible que ya haya adivinado un par de problemas que tendremos que resolver. Primero, ¿Qué hacemos cuando el sol no brilla?

    Solución de problemas de energía solar

    La idea de vivir al capricho del meteorólogo probablemente no emociona a la mayoría de la gente, pero tres opciones principales pueden garantizar que aún tenga energía incluso si el sol no coopera. Si quieres vivir completamente fuera de la red, pero no confíe en sus paneles fotovoltaicos para suministrar toda la electricidad que necesitará en un apuro, puede usar un generador de respaldo cuando los suministros solares se agoten. El segundo sistema autónomo implica el almacenamiento de energía en forma de baterías. Desafortunadamente, las baterías pueden suponer un gran coste y mantenimiento a un sistema fotovoltaico, pero actualmente es una necesidad si quieres ser completamente independiente.

    La alternativa es conectar su casa a la red eléctrica, comprando poder cuando lo necesita y vendiéndolo cuando produce más de lo que usa. De esta manera, la utilidad actúa como un sistema de almacenamiento prácticamente infinito. Sin embargo, tenga en cuenta Las regulaciones gubernamentales varían según la ubicación y están sujetas a cambios. Su compañía de servicios públicos local puede estar obligada o no a participar, y el precio de recompra puede variar mucho. También es probable que necesite un equipo especial para asegurarse de que la energía que desea vender a la empresa de servicios públicos sea compatible con la suya. La seguridad también es un problema. La empresa de servicios públicos debe asegurarse de que, si hay un corte de energía en su vecindario, su sistema fotovoltaico no continuará suministrando electricidad a las líneas eléctricas que un liniero pensará que están muertas. Esta es una situación peligrosa llamada isla , pero se puede evitar con un inversor anti-isla, algo a lo que llegaremos en la página siguiente.

    Si decide utilizar pilas en su lugar, tenga en cuenta que deberán mantenerse, y luego reemplazado después de un cierto número de años. La mayoría de los paneles solares tienden a durar unos 30 años (y la mejora de la longevidad es sin duda uno de los objetivos de la investigación). pero las baterías simplemente no tienen ese tipo de vida útil [fuente:Laboratorio Nacional de Energía Renovable]. Las baterías de los sistemas fotovoltaicos también pueden ser muy peligrosas debido a la energía que almacenan y los electrolitos ácidos que contienen. por lo que necesitará una buena ventilación Recinto no metálico para ellos.

    Aunque normalmente se utilizan varios tipos diferentes de pilas, la única característica que todos deberían tener en común es que son baterías de ciclo profundo . A diferencia de la batería de su automóvil, que es una batería de ciclo superficial, Las baterías de ciclo profundo pueden descargar más de su energía almacenada mientras mantienen una larga vida útil. Las baterías de los automóviles descargan una gran corriente durante muy poco tiempo (para arrancar el automóvil) y luego se recargan inmediatamente mientras conduce. Las baterías fotovoltaicas generalmente tienen que descargar una corriente menor durante un período de tiempo más largo (como por la noche o durante un corte de energía), mientras se carga durante el día. Las baterías de ciclo profundo más utilizadas son baterías de plomo ácido (tanto sellados como ventilados) y baterías de níquel-cadmio , ambos tienen varios pros y contras.

    En la página siguiente, profundizaremos un poco más en los componentes que se necesitarán para que el sol comience a ahorrarle algo de dinero.

    Finalización de la configuración de la energía solar

    Este sencillo esquema muestra cómo se formará a menudo un sistema fotovoltaico residencial. HowStuffWorks 2000

    El uso de baterías requiere la instalación de otro componente llamado controlador de carga . Las baterías duran mucho más si no se sobrecargan ni se agotan demasiado. Eso es lo que hace un controlador de carga. Una vez que las baterías estén completamente cargadas, el controlador de carga no permite que la corriente de los módulos fotovoltaicos continúe fluyendo hacia ellos. Similar, una vez que las baterías se han agotado a un cierto nivel predeterminado, controlado midiendo el voltaje de la batería, muchos controladores de carga no permitirán que se drene más corriente de las baterías hasta que se hayan recargado. El uso de un controlador de carga es esencial para una batería de larga duración.

    El otro problema además del almacenamiento de energía es que la electricidad generada por sus paneles solares, y extraídas de sus baterías si decide usarlas, no está en la forma proporcionada por su empresa de servicios públicos o utilizada por los aparatos eléctricos en su casa. La electricidad generada por un sistema solar es corriente continua, entonces necesitarás un inversor para convertirlo en corriente alterna. Y como comentamos en la última página, además de cambiar DC a AC, Algunos inversores también están diseñados para proteger contra la isla si su sistema está conectado a la red eléctrica.

    La mayoría de los inversores grandes le permitirán controlar automáticamente cómo funciona su sistema. Algunos módulos fotovoltaicos, llamado Módulos AC , tener un inversor ya integrado en cada módulo, eliminando la necesidad de un gran inversor central, y simplificando los problemas de cableado.

    Agregue el hardware de montaje, alambrado, cajas de conexión, equipo de puesta a tierra, protección contra la sobretensión, Desconectadores de CC y CA y otros accesorios, y tú mismo tienes un sistema. Debe seguir los códigos eléctricos (hay una sección en el Código Eléctrico Nacional solo para PV), y se recomienda encarecidamente que un electricista con licencia y experiencia en sistemas fotovoltaicos realice la instalación. Una vez instalada, un sistema fotovoltaico requiere muy poco mantenimiento (especialmente si no se utilizan baterías), y proporcionará electricidad de forma limpia y silenciosa durante 20 años o más.

    Desarrollos en la tecnología de células solares

    Las células solares han sido durante mucho tiempo un pilar de los satélites; ¿Dónde terminarán en el futuro? © iStockphoto.com / iLexx

    Hemos hablado mucho sobre cómo funciona un sistema fotovoltaico típico, pero las cuestiones relativas a la rentabilidad (que analizaremos más en la página siguiente) han impulsado un sinfín de esfuerzos de investigación destinados a desarrollar y perfeccionar nuevas formas de hacer que la energía solar sea cada vez más competitiva con las fuentes de energía tradicionales.

    Por ejemplo, El silicio monocristalino no es el único material utilizado en las células fotovoltaicas. El silicio policristalino se utiliza en un intento de reducir los costos de fabricación, aunque las células resultantes no son tan eficientes como el silicio monocristalino. La tecnología de células solares de segunda generación consiste en lo que se conoce como células solares de película fina . Si bien también tienden a sacrificar algo de eficiencia, son más simples y más baratos de producir, y se vuelven más eficientes todo el tiempo. Las células solares de película fina se pueden fabricar a partir de una variedad de materiales, incluido el silicio amorfo (que no tiene estructura cristalina), arseniuro de galio, diselenuro de cobre e indio y telururo de cadmio.

    Otra estrategia para aumentar la eficiencia es utilizar dos o más capas de diferentes materiales con diferentes espacios entre bandas. Recuerda que dependiendo de la sustancia, se absorben fotones de diferentes energías. Entonces, al apilar material de banda prohibida más alta en la superficie para absorber fotones de alta energía (mientras permite que los fotones de menor energía sean absorbidos por el material de banda prohibida inferior debajo), pueden resultar eficiencias mucho mayores. Tales células, llamado celdas de unión múltiple , puede tener más de un campo eléctrico.

    Concentración de tecnología fotovoltaica es otro campo de desarrollo prometedor. En lugar de simplemente recolectar y convertir una parte de la luz solar que brille y se convierta en electricidad, Los sistemas fotovoltaicos de concentración utilizan la adición de equipos ópticos como lentes y espejos para enfocar mayores cantidades de energía solar en células solares de alta eficiencia. Aunque estos sistemas son generalmente más costosos de fabricar, tienen una serie de ventajas sobre las configuraciones de paneles solares convencionales y fomentan más esfuerzos de investigación y desarrollo.

    Todas estas diferentes versiones de la tecnología de células solares hacen que las empresas sueñen con aplicaciones y productos que abarcan toda la gama, desde aviones con energía solar y centrales eléctricas espaciales hasta elementos más cotidianos como cortinas con energía fotovoltaica, ropa y fundas para laptop. Ni siquiera se está dejando de lado el mundo en miniatura de las nanopartículas, y los investigadores incluso están explorando el potencial de las células solares producidas orgánicamente.

    Pero si la energía fotovoltaica es una fuente tan maravillosa de energía gratuita, entonces, ¿por qué el mundo entero no funciona con energía solar?

    Costos de energía solar

    Las células solares aún pueden ser un poco caras, pero son cada vez más baratos año tras año. © iStockphoto.com / acilo

    Algunas personas tienen un concepto erróneo de la energía solar. Si bien es cierto que la luz del sol es gratuita, la electricidad generada por los sistemas fotovoltaicos no lo es. Hay muchos factores involucrados para determinar si la instalación de un sistema fotovoltaico vale el precio.

    Primero, está la cuestión de dónde vives. Las personas que viven en partes soleadas del mundo comienzan con una ventaja mayor que las que viven en lugares menos soleados, ya que sus sistemas fotovoltaicos generalmente pueden generar más electricidad. El costo de los servicios públicos en un área debe tenerse en cuenta además de eso. Las tarifas de electricidad varían mucho de un lugar a otro, por lo que alguien que viva más al norte puede querer considerar la energía solar si sus tarifas son particularmente altas.

    Próximo, está el costo de instalación; como probablemente haya notado en nuestra discusión sobre un sistema fotovoltaico doméstico, se necesita bastante hardware. A partir de 2009, la instalación de un panel solar residencial promedió entre $ 8 y $ 10 por vatio para instalar [fuente:Laboratorio Nacional de Energía Renovable]. Cuanto mayor sea el sistema, menos cuesta normalmente por vatio. También es importante recordar que muchos sistemas de energía solar no cubren completamente la carga de electricidad el 100 por ciento del tiempo. Lo más probable es, todavía tendrás una factura de energía, aunque ciertamente será más bajo que si no hubiera paneles solares en su lugar.

    A pesar del precio de etiqueta, Existen varias formas posibles de sufragar el costo de un sistema fotovoltaico tanto para los residentes como para las corporaciones que deseen actualizar y utilizar la energía solar. Estos pueden venir en forma de incentivos fiscales federales y estatales, reembolsos de empresas de servicios públicos y otras oportunidades de financiación. Más, Dependiendo de qué tan grande sea la configuración del panel solar, y qué tan bien se desempeñe, podría ayudar a amortizarse más rápido al crear un excedente ocasional de energía. Finalmente, también es importante tener en cuenta las estimaciones del valor de la vivienda. Se espera que la instalación de un sistema fotovoltaico agregue miles de dólares al valor de una casa.

    Ahora, la energía solar todavía tiene algunas dificultades para competir con las empresas de servicios públicos, pero los costos están bajando a medida que la investigación mejora la tecnología. Los defensores confían en que la energía fotovoltaica algún día será rentable tanto en las zonas urbanas como en las remotas. Parte del problema es que la fabricación debe realizarse a gran escala para reducir los costos tanto como sea posible. Ese tipo de demanda de energía fotovoltaica, sin embargo, no existirá hasta que los precios caigan a niveles competitivos. Es una trampa 22. Aún así, a medida que la demanda y la eficiencia de los módulos aumentan constantemente, los precios caen, y el mundo se vuelve cada vez más consciente de las preocupaciones ambientales asociadas con las fuentes de energía convencionales, es probable que la energía fotovoltaica tenga un futuro prometedor.

    Para obtener más información sobre las células solares y temas relacionados, consulte los enlaces en la página siguiente.

    Mucha más información

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    • Centro solar de Carolina del Norte
    • FSEC:Fotovoltaica y Generación Distribuida
    • Laboratorio Nacional de Energías Renovables
    • Energía solar en la Universidad Nacional de Australia
    • Calculadora y herramientas solares
    • TreeHugger:Energía solar

    Fuentes

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