Más espacio entre los paneles solares ayuda al enfriamiento convectivo
Los investigadores del National Renewable Energy Laboratory (NREL) descubrieron que aumentar el espacio entre los paneles solares en una matriz puede maximizar la eficiencia de los módulos.
La industria de la energía solar ha estado creciendo constantemente recientemente. Las mejoras tecnológicas, las políticas gubernamentales y los incentivos para los paneles solares y las soluciones rentables de almacenamiento de energía están ayudando a la implementación de paneles solares para un futuro más verde. Se están volviendo más eficientes y permiten que los hogares, las empresas y las granjas produzcan más electricidad en un espacio limitado, y se están volviendo más generalizados y asequibles. Por ejemplo, los paneles solares ahora pueden alimentar una estación de carga de vehículos eléctricos.
Las células solares funcionan convirtiendo la radiación solar que incide sobre el panel en electricidad. Por contradictorio que parezca, el calor que acompaña a la radiación solar puede disminuir la potencia de salida de las células. Los investigadores del Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) analizaron los supuestos operativos de las células solares y consideraron factores como la luz solar, la velocidad del viento y la temperatura ambiente.
Descubrieron que mover los paneles solares más separados en una matriz puede aumentar su eficiencia y potencia de salida al permitir que un mayor flujo de aire elimine el calor alrededor de los paneles.
Efecto de la temperatura en la eficiencia del panel solar
La temperatura es uno de los factores clave que afectan la potencia de salida del módulo solar. Aunque no afecta la cantidad de luz solar que incide sobre la celda solar, sí afecta el material semiconductor activo que convierte la luz en electricidad.
Los semiconductores suelen ser sensibles a los cambios de temperatura. La temperatura por encima de cierto límite aumenta su corriente y disminuye su voltaje de circuito abierto, y la temperatura por debajo de cierto límite aumenta el voltaje de las células solares. En el rango de temperatura de 25 grados centígrados, las celdas brindan la máxima potencia de salida y demuestran la máxima eficiencia.
En una celda solar, los electrones pueden estar en estado ligado (estado de menor energía) o en estado excitado, desde donde pueden romper el enlace y participar en la conducción. La energía requerida para que los electrones se exciten proviene de la luz del calor, y la cantidad de energía proporcionada por una celda solar depende de la diferencia de energía o potencial que se necesita para la excitación.
Un aumento de la temperatura afecta al material semiconductor al aumentar la energía de los electrones enlazados. Esto significa que los electrones se pueden excitar con menos diferencia de energía, lo que resulta en una menor potencia de salida y eficiencia de las células solares.
El material más común utilizado en las células solares, el silicio cristalino, no evita que aumente el calor, pero lo acelera en los días soleados. Afortunadamente, factores como la velocidad del viento pueden ayudar a disminuir la temperatura ambiente y los modelos de rendimiento fotovoltaico pueden modelar estos efectos térmicos con precisión.
Fuente: www.eepower.com
Por: Darshil Patel
