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La radiación solar
La radiación solar es la energía electromagnética emitida por los procesos de fusión del hidrógeno contenido en el sol.
Dicha energía solar es emitida continuamente por el astro rey en forma de energía radiante.
La intensidad de la energía solar que alcanza la Tierra depende de la latitud del lugar, la altura del suelo, la estación del
año, la hora del día y las condiciones atmosféricas locales.
Al atravesar la atmósfera y debido a la absorción de las capas de aire, el valor medio de la constante solar (radiación
extraterrestre) de 1366 W/m2 (*) que encontramos sobre la atmósfera, se reduce a 1000 W/m2 al nivel del mar. Por
este motivo es preferible recoger la radiación solar en una cima. Téngase también presente que a medida que el Sol de
aleja del cénit aumenta la absorción atmosférica, ya que aumenta el espesor de la atmósfera atravesada por los rayos.
(*) Este valor medio varía ± 3,3% dependiendo de la distancia entre la Tierra i el Sol.
El valor 1000 W/m2 corresponde a la potencia de la radiación solar, llamada irradiancia, sobre una superficie horizontal,
con el sol en el cenit y la atmósfera completamente transparente. En las zonas Mediterráneas (Pirineo Oriental, Levante
Español, Andalucía, etc.) este valor produce una energía máxima de 2000 kWh/m2 /año. En zonas septentrionales el
valor disminuirá. Una célula fotovoltaica básica producirá alrededor de 1~ 1,5 W al recibir una radiación de 1000 W/m2
(en condiciones estándar de radiación). Un módulo fotovoltaico de una superficie aproximada de 0,5 m2 pueden
suministrar, en condiciones óptimas, alrededor de 40~50W.
Condiciones standard de medida de la radiación solar
Para tener en cuenta los efectos de la atmósfera, se ha definido el concepto masa de aire AM (AM= Air Mass, siglas en
inglés).
AM0: Masa de aire fuera de la atmósfera. El valor AM es cero.
AM1: Representa el espesor estándar de la atmósfera atravesado perpendicularmente a la superficie terrestre, y medido
al nivel del mar. Con un ángulo de elevación solar de 90°: AM = 1
Si el ángulo es 42°, AM = 1,5. En las pruebas de laboratorio de los módulos fotovoltaicos, se toma siempre el valor AM
1,5 para la definición de la potencia nominal.
Como se ha dicho antes, la intensidad de la radiación solar en el suelo depende del ángulo de inclinación de la radiación
misma: cuanto menor es el ángulo que los rayos del sol forman con una superficie horizontal tanto mayor es el espesor
de atmósfera que tienen que atravesar, y por consiguiente llega a la superficie una menor radiación.
La potencia de una célula fotovoltaica varía al variar su temperatura y la radiación. Con el fin de poder comparar los
distintos modelos se han establecido unas condiciones estándar de medida STC (Standard Test Conditions), que definen
el llamado watt pico (Wp) referente a la potencia producida por la célula a la temperatura de 25°C, bajo una irradiancia de
1000 W/m² y en condiciones de AM1,5.
Tecnologías:
La tecnología actual produce diferentes tipos de células solares. Las más habituales para uso comercial son:
Silicio Monocristalino. Parte de un cristal de muy alta pureza. Su rendimiento es el más alto pero su proceso de
fabricación requiere elevada tecnología. Su aspecto es de color oscuro muy uniforme.
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