L'energia solar fotovoltaica: tecnologia i aplicacions
L’energia solar fotovoltaica es basa en l'efecte fotoelèctric, és a dir, la transformació directa de l'energia lumínica procedent del Sol en energia elèctrica. Per a realitzar aquesta conversió són necessaris uns dispositius anomenats cèl·lules solars.
L'energia generada s'utilitza per cobrir petits consums en el mateix lloc on es produeix la demanda (instal·lacions autònomes), o s’envia a la xarxa elèctrica general.
Els fonaments tecnològics
La cèl·lula solar
És l’element principal del mòdul fotovoltaic. La cèl·lula solar està constituïda per un material semiconductor (silici, habitualment) on, de forma artificial, s'ha creat un camp elèctric permanent. D’aquesta manera, quan s'exposa a la llum del Sol es produeix la circulació d'electrons i l'aparició de corrent elèctric entre les dues cares de la cèl·lula (efecte fotoelèctric).
La potència d’una cèl·lula es mesura normalment en watts pic (Wp), que és la potència que pot proporcionar la cèl·lula amb una intensitat de radiació solar constant de 1.000 W/m2. Per exemple, una instal·lació de 10 Wp subministraria una potència de 10 W sota una radiació de 1.000 W/m2. Una cèl·lula individual normal té una superfície d'uns 75 cm2 i una potència nominal propera a 1 Wp, el que vol dir que amb una radiació solar de 1.000 W/m2 proporciona valors de tensió d'uns 0,5 volts i corrent d'uns 2 ampers.
Per a obtenir potències utilitzables per aparells de mitjana potència, cal unir un cert nombre de cèl·lules en el que s'anomena placa o mòdul fotovoltaic. Aquestes plaques solen contenir entre 20 i 40 cèl·lules per produir corrent continu de 12 o 24 volts i proporcionar una potència entre 50 i 100 Wp. Per optimitzar el rendiment de les plaques cal orientar-les al sud, amb una inclinació que depèn de la latitud i l'època de l'any.
