LA RADIACIÓN SOLAR: DISTRIBUCIÓN

La Radiación Solar que llega a la superficie terrestre se distribuye de manera compleja y esquemáticamente se representa,

radiacion-global

Donde,

Radiación Directa es la que se estima proveniente del espacio de cielo que ocupa la esfera solar.
Radiación Difusa, donde radica la complejidad de cualquier estimación, se distribuye en:

  • Difusa Isotrópica: recibida uniformemente por la esfera celestial (la única difusa considerada hasta 1980 por el modelo Isotrópico de Lui-Jordande 1963).
  • Difusa Circunsolar: resulta de la dispersión de la radiación concentrada en la parte del cielo en torno al Sol (estimada por Hay i Davis en 1980).
  • Difusa del Horizonte: concentrada cerca del horizonte, es más pronunciada en días claros (añadida por Klucher i Reindl 1979-1990).

Radiación Reflejada es aquélla que se puede recibir del suelo por reflexión. Depende de un factor de reflexión que viene dado por el elemento de que esté constituido el suelo. También se conoce como albedo.

radiacion-reflejada

Radiación Global

El objetivo de la tecnología Solar Fotovoltaica adelantada es aprovechar, además de la directa, la mayor parte de la radiación difusa, que representa más de un 45% de la energía anual.

NACIMIENTO DE LA ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA

Las células fotovoltaicas nacimos gracias al físico francés Henri Bequerel (1852-1908), quién notó que ciertos materiales producían pequeñas cantidades de corriente eléctrica cuando eran expuestos a la luz.

Más tarde, Albert Einstein describió lo que era el efecto fotoeléctrico, en el cual se basa la tecnología fotovoltaica. Por este estudio obtuvo el premio Nobel de física.

bequerel-einstein

Descubridores del efecto fotoeléctrico y representación del mismo

Con estos estudios pioneros, los Laboratorios Bello crearon el primer módulo fotovoltaico en 1954, de manera que aparecían las primeras células fotovoltaicas.

TECNOLOGÍAS PRINCIPALES

Desde 1954 hasta hoy se han desarrollado diferentes tecnologías de conversión de la radiación solar en corriente eléctrica. Los periodos de máxima investigación y desarrollo  e innovación (I+D+i) de las tecnologías fotovoltaicas han coincidido con periodos de  alza de precios energéticos (año 1973-74 y actualmente) y hoy existen básicamente 4 tecnologías que se están aplicando:

  • Silicio cristalino, c-Si: monocristalino (mc-Si) y policristalino (pc-Si)
  • Silicio amorfo a-Si: tándem (a-Si + µc-Si) y triple capa (a-Si + a-SiGe)
  • Cadmio-Telurio CdTe
  • Cobre-Indio-Galio-Selenio CGIS

 
TABLA TECNOLOGÍAS

 

TECNOLOGÍA RENDIMIENTO POR SUPERFICIE COEFICIENTE POTENCIA TOLERANCIA POTENCIA GARANTÍAS
MONOCRISTALINO
333Wp
20,40% -0,38%/ºC -0/+5% 10 AÑOS MATERIAL
25 AÑOS 80% POTENCIA
POLICRISTALINO
315Wp
15,98% -0,43%/ºC -0/+3% 10 AÑOS MATERIAL
25 AÑOS 80% POTENCIA LINEAL
AMORFO SIMPLE
100Wp
6,35% -0,20%/ºC -5/+5% 5 AÑOS MATERIAL
10 AÑOS 90% POTENCIA
25 AÑOS 80% POTENCIA
AMORFO TÁNDEM
160Wp
10,16% -0,28%/ºC -0/+3% 5 AÑOS MATERIAL
10 AÑOS 90% POTENCIA
25 AÑOS 80% POTENCIA
AMORFO TRIPLE
144Wp
6,68% -0,21%/ºC -5/+5% 5 AÑOS MATERIAL
10 AÑOS 92% POTENCIA
25 AÑOS 80% POTENCIA
TELURIO DE CADMIO
95Wp
13,19% -0,25%/ºC -5/+5% 10 AÑOS MATERIAL
10 AÑOS 90% POTENCIA
25 AÑOS 80% POTENCIA
CIGS
140Wp
12,79% -0,39%/ºC -0/+4% 5 AÑOS MATERIAL
10 AÑOS 90% POTENCIA
20 AÑOS 80% POTENCIA