Tema: Longitud de onda de excitaci?n Silicio

Buenas tardes,

He navegado un poco por le foro y no he sabido encontrar, si es que está, la longitud de onda que excida el silicio en los paneles.

En los catálogos de los fabricantes no lo encuentro a pesar de que ponen michos gráficos, radiación, voltaje, eficiencias, etc.

Sabe alguien cual es el espectro de radiación que nos activa los paneles, ¿visible, infrarrojo?

Gracias.

La respuesta espectral de una célula fotovoltaica varía para cada tipo de tecnología. Para el monocristalino, comienza a partir de los 350 nm de longitud de onda, alcanza el máximo en los 800 y decae rápidamente a los 1.100. Para el amorfo es más estrecha, comienza en torno a los 300 nm, máximo a los 500 y finaliza a los 700.

Tanto para el Si-a co para thin-film la banda expectral útil es el "visible", de ahí nace una de las ventajas de estos paneles que es la mejor respuesta de rendimiento en altas temperaturas "cuando mas nos interesa-verano", el calentamiento del panel es casi únicamente achacable a la Tra. ambiente ya que se desprecia el inflarrojo casi en la totalidad (=95%)

weslungo, miguelon, muchas gracias ya lo tengo claro.

Añadir al correcto comentario de welsungo que, en efecto, para el Si la intensidad de la corriente suministrada por la célula crece en el interior de su "espectro útil" (unos 330 nm-100nm). Sin embargo hay que destacar que la respuesta del Si a la radiación solar es casi constante: el porcentaje de fotoelectrones (fotones que arrancan electrones) se mantiene prácticamente constante entre 400 y 1000 nm, ¡con un valor estadístico de casi el 100%!.

Es decir, la "respuesta espectral" aumenta pero la "eficiencia cuántica" se mantiene Cte.

Respecto a la temperatura de los módulos, depende, sobre todo, de la temperatura ambiente y lógicamente de la irradiancia.

Saludos

arr4020000

Gracias, una aclaración más:

Si la eficiencia electrónica es independiente de la longitud de onda en el rango indicado 400nm 1000nm ( infrarrojo-visible), quiere decir que realmente lo más inportante es aumentar la irradiancia: w/m2 que recibe el panel independientemente de la longidud de onda con la que incidimos siempte que esté enel rango indicado. ( lógimente la temperatura ambiente juega su papel). Es correcto entinces la afirmación :

¿si aumentamos la irradiancia ( independientemente de la longitud de onda), aumentaremos el rendimiento?

La verdad que en este foro se aprende mucho.

Iniciado por solarenergia

arr4020000

Es correcto entinces la afirmación :

¿si aumentamos la irradiancia ( independientemente de la longitud de onda), aumentaremos el rendimiento?

Solarenergia la afirmación no es correcta porque el rendimiento energético refleja la relación entre la energía de los fotones incidentes y la correspondiente a los fotoelectrones, de manera que si la irradiancia aumenta excusivamente entre 300 nm y 1000 nm sí aumentará el rendimiento -casi todos los fotones comunicarán su energía a fotoelectrones-, pero los fotones cuya longitud de onda se encuentre fuera de ese rango prácticamente se perderán y harán bajar la ratio.

Si a lo que te refieres no es a la eficiencia de la célula sino al beneficio eléctrico obtenido (a la corriente suministrada), como se ha dicho, no todas las frecuencias contribuyen igual, siendo lo más provechoso en el caso del Si que aumente en el entorno de los 1000 nm.

Desde el punto de vista del aprovechamiento solar, conocer estos detalles no nos permitirá producir más, pero sin embargo sí son interesantes desde el punto de vista de quien diseña sistemas electrónicos con componentes Fv para automatismos, alarmas, etc.


Saludos

Iniciado por arr402000

Respecto a la temperatura de los módulos, depende, sobre todo, de la temperatura ambiente y lógicamente de la irradiancia.

Saludos

Esto no es exactamente así para el Si-a y el Thin-film, ya que no absorben el inflarrojo mas que en un 5%

muchas gracias

Iniciado por MIGUELON11

Iniciado por arr402000

Respecto a la temperatura de los módulos, depende, sobre todo, de la temperatura ambiente y lógicamente de la irradiancia.

Saludos

Esto no es exactamente así para el Si-a y el Thin-film, ya que no absorben el inflarrojo mas que en un 5%

No sé bien qué quieres decir con que "no es exactamente así".

Estoy interesado como el que más en que el Si-a y las tecnologías de película delgada se desarrollen, no envejezcan a los dos días y además que el aumento de temperatura del módulo no se traduzca en lamentables pérdidas energéticas ... pero de momento parece que tendremos que esperar. En particular respecto a la dependencia de la temperatura y la irradiancia en estas tecnologías, sólo un par de comentarios:

- He leído en el fotro alguna vez sobre el muy buen comportamiento de dichas células a elevadas temperaturas, pero lo que he podido encontrar en la bibliografía técnica no parece que lo corrobore sin más.

-Cuando se dice que sólo absorben un 5% de IR hay que hacerlo con cuidado, pues en efecto, para el Si-a más allá de los 700 nm la eficiencia cuántica cae a cero, o para el GaAs más allá de los 900 nm (es decir no hay producción de pares electrón-hueco a cambio de fotones) pero eso no quiere decir en modo alguno que el módulo no absorba térmicamente la radiación IR y que, por tanto, su temperatura aumente al aumentar tal radiación.

-Son dos cosas totalmente diferentes el aumento de la temperatura de trabajo de la célula y la dependencia del rendimiento de ésta con la temperatura. Para el aumento de la temperatura no parecece que haya grandes diferencias entre unas y otras tecnologías. De hecho en las publicaciones más técnicas no se distingue la tecnología, en primera aproximación al menos, al estimar la temperatura de trabajo. Esto es debido a que la absorción térmica del IR es independiente de el espectro útil desde el punto de vista FV.
Respecto a cómo afecta el aumento de temperatura, la literatura técnica trata superficialmente la cuestión, pero la trata. De hecho en algunas publicaciones del IES se llega a asegurar que la tensión de circuito abierto y el factor de forma (FF) disminuyen entre un 0,04 y un 0,06% por grado para el Si cristalino y entre un 0,01 y 0,03% por grado para el GaAs. Esto respaldaría que a este último compuesto le afecta menos el aumento de temperatura.
-Para no extenderme más, sólo mencionra que otras publicaciones técnicas estiman el "factor de idealidad del diodo" m -de su valor depende el comportamiento de la célula frente a la temperatura- como 1,2 para el Si-m, 1,8 para el Si-aH, etc. Es decir, valores diferentes pero del mismo orden.

Concluyendo, un aumento de la irradiancia implica que la temperatura de los paneles aumente y dicho aumento perjudica -desigualmente, eso sí- a todas las tecnologías conocidas.

Saludos

Iniciado por arr402000

... la radiación IR [/b] y que, por tanto, su temperatura aumente al aumentar tal radiación...

He querido decir: "..., su temperatura no aumente al aumentar tal radición ...

Saludos

La verdad que así da gusto. Cada día comprender un poco más el mundillo desde todos los aspectos.

Muchas gracias a todos por las lecciones, habría que tener incluso un apartado técnico teórico.

Saludos

Hace ya tiempo alguien planteo FV para invernaderos. A mí siempre me pareció interesantísimo, pero se enfrió el post.

¿Alguien sabe qué parte del espectro absorven las plantas? Si es diferente al que se ha comentado por aquí se podría estudiar ¿no?

Iniciado por avedillo

La verdad que así da gusto. Cada día comprender un poco más el mundillo desde todos los aspectos.

Muchas gracias a todos por las lecciones, habría que tener incluso un apartado técnico teórico.

Saludos

Avedillo si este foro tiene interés es porque hasta ahora ha habido mucha gente que ha aportado desinteresadamente información técnica (también administrativa, económica, etc.) de gran solvencia.

Sigamos así.

Jumanji:

La fotosíntesis se produce por absorción de 680nm ("Fotosíntesis P-680") y de 700 nm ("Fotosíntesis P-700") - por cierto, la P es de PV -. Sorprende que no sea la longitud de onda en la que se tiene el máximo de radiancia espectral.

Sobre el conociemiento de la fotosíntesis hay aún grandes lagunas, pero yo estoy convencido de que el conocimiento del proceso puede permitir que aprovechemos mejor la energía solar.

Añadir que hay otro proceso en las plantas de enorme interés: la hidrólisis del agua -obtención de H y O- mediante la participación de sustancias enzimáticas y que no tiene nada que ver con nuestra hidrólisis eléctrica.

En fin, apasionante y seguro que con grandes aplicaciones futuras.

Saludos