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ENERGÍA FOTOVOLTAICA – Dr. Ricardo Guerrero Lemus

LAS ENERGÍAS RENOVABLES: UNA APUESTA DE FUTURO EN LAS ISLASUniversidad Ambiental de La Palma: Cursos de Verano. Los Llanos de Aridane, 17 – 21 de septiembre de 2007

ENERGÍA FOTOVOLTAICA

Dr. Ricardo Guerrero Lemus

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ASPECTOS ECONÓMICOS DE LA ENERGÍA – Dr. Ricardo Guerrero Lemus

LAS ENERGÍAS RENOVABLES: UNA APUESTA DE FUTURO EN LAS ISLASUniversidad Ambiental de La Palma: Cursos de Verano. Los Llanos de Aridane, 17 – 21 de septiembre de 2007


DISEÑO DEL CONTACTO METÁLICO SUPERFICIAL:

• Debe definirse un compromiso entre la resistencia del contacto y la sombra a la célula.

• La corriente fluye desde el volumen perpendicularmente a la superficie, y luego lateralmente hasta los contactos.

30LAS ENERGÍAS RENOVABLES: UNA APUESTA DE FUTURO EN LAS ISLASUniversidad Ambiental de La Palma: Cursos de Verano. Los Llanos de Aridane, 17 – 21 de septiembre de 2007


LÍNEA DE PRODUCCIÓN:



• Esquema básico de célula GaAs/AlGaAs

-Lámina antirreflejante-Unión p-n de gap mayor-Unión túnel-Unión p-n de gap menor

CONFIGURACIÓN BÁSICA DE UNA CÉLULA MULTIUNIÓN:



• Sección transversal detallada de la célula fotovoltaica tándem.

• crecimiento de 13 capas MBE.

• InGaP/GaAs/InGaAs 1 cm2, 33.3% (record mundial).



• El gap del compuesto In1-xGaxN puede recorrer prácticamente todo el espectro solar.

• Esto significa no cambiar de aleación para cubrir todo el espectro en una célula tándem(0.7 – 3.4 eV).

• Evita problemas de desapareamiento de red.

• Gran capacidad calorífica (espacio).

• Métodos de fabricación introducen muchos defectos.

(Berkeley, 20.11.2002)



CÉLULAS DE ALTA EFICIENCIA:

(i) óxidos térmicos a alta temperatura para la pasivaciónde ambas superficies,

(i) una unión p-n difundida por debajo de la superficie superior,(ii) técnicas litográficas para los contactos metálicos y pirámides invertidas,(iii) y un contacto local trasero con dopaje modulado (back surface field),

se ha llegado a alcanzar una eficiencia de conversión energética en laboratorio para células solares de silicio del 24.7% de 4 cm2 (PERL:passivated emitter and rear locally diffused); aunque resultan muy caras para aplicaciones terrestres.



ESQUEMA DEL PROCESO:



LECCIÓN 13: CÉLULAS FOTOVOLTAICAS DE TERCERA GENERACIÓN

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CONCENTRADORES:



MÓDULOS:



INVERSORES:

• 96% eficiencia, 0.3 – 1 €/W.

•75% sistemas PV aislados (1992) ⇒ 75% conectados a red (2001).



POTENCIA INSTALADA:

Mundial (2004): 4 GWpMundial (2005): 5 GWp (86 % en Alemania, Japón y Estados Unidos).Europa (2005): 1793,5 MWp = 600.000 hogares (hipótesis de consumo medio por hogar de 3000 kW·h/año, sin considerar la calefacción eléctrica).

POTENCIA INSTALADA EN EUROPA EN UN AÑO:

2004: 546 MWp2005: 645,3 MWp (incremento del 18,2 %).

CUELLO DE BOTELLA: SILICIO



Evolución de costes



Precio del módulo fotovoltaico:

ITER: ~ 7m2/kWp (plantas 100 kWp)



Precio del silicio:



Sistema fotovoltaico conectado a red:



FIN

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