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Fotovoltaica
Estas tejas de techo están recubiertos con células fotovoltaicas de silicio
amorfo. Cuando la instalación se haya completado, el herpes es mucho PV
ordinaria como tejas para techos, pero que generan electricidad.
Los EE.UU. Departamento de Energía de obras para la limpieza, fiables,
asequibles electricidad solar para la nación a través de sus programas de
investigación en fotovoltaica (PV), los sistemas de energía. Las siguientes
páginas explicar el "cómo" y "por qué" de la energía fotovoltaica. Si usted es
un estudiante, de los consumidores, el ingeniero, o el investigador, hay algo
aquí para usted.
La tecnología fotovoltaica hace uso de la abundante energía en el sol, y tiene
poco impacto en nuestro medio ambiente. Fotovoltaica puede utilizarse en una
amplia gama de productos, desde pequeños artículos de consumo a los grandes
sistemas eléctricos solares comerciales.
Nuestro objetivo es garantizar que los sistemas de energía fotovoltaica hacer
una contribución importante a las necesidades de energía de nuestra nación y del
mundo. En estas páginas, usted aprenderá sobre DOE de I + D en los sistemas de
energía fotovoltaica, y mucho más. También encontrará fuera
¿Cómo funciona PV
¿Por qué es importante PV
¿Cómo y por qué se utiliza PV
DOE Cómo es el apoyo a la investigación de la energía solar
¿Cómo usted, el consumidor, puede utilizar PV y otras tecnologías de energía
solar
¿Cómo los estudiantes, educadores y formadores pueden aprender más acerca de PV
Un investigador en un laboratorio del DOE utiliza un sistema de deposición
física de vapor para crear una alta eficiencia de cobre indio galio diselenide
célula solar.
Mariner 5 se indica en el vuelo. Sistemas fotovoltaicos son una importante
fuente de energía para esa misión. Las células solares no sólo han permitido a
América para explorar el espacio, el sistema solar, la Tierra y con gran
detalle, sino que también han permitido el surgimiento de la industria de las
telecomunicaciones. (Crédito: NASA NSSDC y la galería de fotos)
Solicitar más información.
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Fotovoltaica Básico
¿Alguna vez se preguntó cómo la electricidad es producida por un fotovoltaica -
lo que suelen llamar a un fotovoltaica o solar eléctrico - sistema? Le
ayudaremos a comprender, mediante la cobertura de los elementos básicos de la
tecnología fotovoltaica, que incluye la física subyacente, la forma en diversos
dispositivos fotovoltaicos están diseñados y ser completamente funcional de
sistemas, y lo que está sucediendo hoy en el PV de investigación y desarrollo.
El Programa de Tecnologías de la Energía Solar de los EE.UU. Departamento de
Energía (DOE) y sus asociados están añadiendo a los conocimientos fundamentales,
y la experiencia en este campo al tiempo que mejora las tecnologías que ponen a
la abundante energía de la luz del sol para trabajar para nosotros.
Para ayudarle a profundizar más en este fascinante tema, hemos recopilado las
fuentes de información adicionales en la parte inferior de muchas de estas
páginas que se abre a otras páginas dentro de nuestro propio sitio web, así como
a otros sitios web útiles. Aunque leer este material, es posible que se pregunte
qué significa un término específico. Si es así, visite nuestro glosario solar
para un listado completo de las fuentes de energía renovables y eléctricas.
PV Física
En esta sección, usted aprenderá cómo se puede convertir la luz solar en
electricidad. Vamos a explicar los fundamentos de silicio cristalino utilizando
como material común PV para ilustrar algunos principios fundamentales. Usted
entiende lo que está pasando a escala del átomo, cuando la luz del sol brilla
sobre una célula solar. También daremos por revisar algunos aspectos básicos de
la luz misma.
PV Devices
Solar materiales necesidad de tener ciertas cualidades importantes. Usted
primero aprender lo que son estas características. A continuación, describir las
principales familias de materiales fotovoltaicos actualmente se está
desarrollando, con inclusión de diversos tipos de silicio, películas delgadas, y
los nuevos conceptos. Por último, le mostraremos cómo diseñar estos materiales
que se utilizarán con otros materiales útiles para convertirse en células
solares.
Sistemas fotovoltaicos
Aquí, usted aprenderá cómo las células solares se combinan para convertirse en
un sistema fotovoltaico más grande. Usted descubrirá que los sistemas
fotovoltaicos vienen en dos diseños básicos - plano de la placa y los sistemas
de concentrador. Otros componentes, conocido como la balanza de sistema de
equipo, en que el sistema en pleno funcionamiento para abastecer de electricidad
a importantes aplicaciones de la energía.
Energía periodos de amortización, las tecnologías fotovoltaicas
Energía tiempo de amortización (EPBT) es la longitud necesaria para el
despliegue de un sistema fotovoltaico para generar una cantidad de energía igual
a la energía total que invirtieron en su producción. Techo montado en sistemas
fotovoltaicos han impresionante periodos de amortización, bajo consumo de
energía, como ha sido documentado por recientes (año 2004), estudios de
ingeniería. El valor de EPBT depende de tres factores: (i) la eficiencia de
conversión del sistema fotovoltaico, (ii) el importe de la iluminación
(insolación) que el sistema recibe (alrededor de 1700 kWh/m2/yr promedio para el
sur de Europa y cerca de 1800 KWh/m2/yr media de los Estados Unidos), y (iii) la
tecnología de fabricación que se utilizó para hacer la fotovoltaica (solar)
células.
Con respecto al tercer factor, es decir, la tecnología de fabricación, hay tres
enfoques genéricos para la fabricación de células solares comerciales. El método
más común es que las células en proceso discreto serrada obleas de silicio
lingotes. Lingotes pueden ser tanto de un solo cristal o multicristalinas. Sin
embargo, en cualquiera de los dos casos, el crecimiento y el aserrado de
lingotes es un proceso muy intensivo de la energía. Otro sistema más reciente
que se ahorra energía para las células en proceso discreto corte de obleas de
silicio multicristalinas cintas. El tercer enfoque consiste en el depósito de
finas capas de la no-silicio cristalino materiales sobre sustratos de bajo
costo. Es el menos intensivo de energía de los tres criterios para la
fabricación de genéricos comercial fotovoltaica. Este último grupo incluye las
tecnologías de células de silicio amorfo depositado en la cinta de acero
inoxidable, telluride cadmio (CdTe) células sobre vidrio, el cobre indio y galio
diselenide (CIGS) de aleación de células depositado en cualquiera de vidrio o de
acero inoxidable sustratos.
Investigaciones recientes han establecido sin pilas, vinculados a redes de
distribución EPBT sistema de valores para varios (año 2004-principios de 2005)
las tecnologías de módulos fotovoltaicos (véase el cuadro 1). En la Tabla 1, los
valores en la última columna son los reciprocals de los respectivos valores en
la tercera columna. Está visto que, incluso para los más intensivo de la energía
de estas cuatro tecnologías fotovoltaicas, la energía necesaria para producir el
sistema no supere el 10% de la energía total generada por el sistema durante su
vida útil prevista. La investigación futura se ampliará para incluir la tabla de
silicio amorfo y aleaciones CIGS.
Cuadro 1. Sistema de energía periodos de amortización diferentes módulos
fotovoltaicos tecnologías.
(1700 kWh/m2/yr insolación y el 75% para el rendimiento del sistema en
comparación con el módulo.)
Cell Technology Energy Payback Time (EPBT) 1 (año) de energía usadas para
producir Sistema comparación con Total Generado
Energía 2 (%) Total de la energía generada por el Sistema Dividido por Cuantía
de la Energía emplea para Producir System2
Único cristal de silicio-2,7 10,0 10
No cinta multicristalinas silicio 2,2 8,1 12
Cinta multicristalinas silicio 1,7 6,3 16
Cadmio Telluride 1,0 3,7 27
1. V. E. Fthenakis y Alsema, "periodos de amortización, la energía fotovoltaica,
las emisiones de gases invernadero y los costes externos: 2004-principios de
2005," El progreso en fotovoltaica, vol. 14, no. 3, pp. 275-280, 2006.
2. Asume período de 30 años de funcionamiento y 80% de potencia nominal máxima
al final de la vida.
PV de investigación y desarrollo
¿Qué sigue? Infórmate aquí, como usted descubrir lo que está pasando en el mundo
de la investigación y el desarrollo fotovoltaico - o "PV I + D," para abreviar.
Nuestra discusión de actividades de I + D sigue en tres grandes categorías:
Fundamentales de la Investigación, Materiales Avanzados y artefactos, y
Desarrollo de Tecnología.
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