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Energía solar fotovoltaica

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Autores: Yuri U. López Castrillón y Faruk Fonthal Rico
Editorial: Alfaomega
Edición: Primera, 2019
Formato:Libro
Rústica, 21 x 28
120 páginas
Peso: 0.339
ISBN: 9789587785784

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Reseña. Energía solar fotovoltaica

 
Para ser conocedor de la energía solar fotovoltaica, el lector de este libro se adentrará al sistema desde el microscópico hasta las plantas solares más grandes del mundo. El libro toma como punto de partida el estudio de los diferentes materiales de aplicación fotovoltaica y de la captación de la radiación solar; tiene en cuenta las técnicas más comunes para fabricación de celdas solares fotovoltaicas comerciales y no comerciales, e incluye los avances de investigación teórica y experimental en silicio de tipo FV, considerando sus eficiencias. Además, menciona y explica los procesos de fabricación de nuevas celdas solares fotovoltaicas como las orgánicas y las basadas en silicio amorfo y silicio poroso (PS)
 
Posteriormente, para conocer la producción de electricidad de los módulos fotovoltaicos, los autores explican las metodologías para el diseño de sistemas solares fotovoltaicos, elementos para seleccionar equipos que complementan un sistema y los cálculos necesarios, realizando simulaciones de casos prácticos de aplicación utilizando herramientas computacionales.
 
Este libro es la guía ideal para cualquier interesado en aprender sobre la utilización del sol como fuente de energía y su aplicación a la electricidad. Está dirigido a estudiantes de nivel secundario, técnico  y universitario que quieran iniciar o profundizar sus conocimientos en energía solar fotovoltaica.
 
Este libro incluye los conceptos fundamentales sobre energía solar, conceptos técnicos para la experimentación en laboratorios de materiales y procesos de fabricación de celdas solares fotovoltaicas y los cálculos y procedimientos para diseñar sistemas fotovoltaicos aislados y también, conectados a red. Además, utiliza modernas herramientas de simulación como el HOMER, para diseñar y analizar sistemas energéticos, finalizando el libro con ejemplos y simulaciones de sistemas reales.
 

Contenido. Energía solar fotovoltaica

 
INTRODUCCIÓN
 
I. LA RADIACIÓN SOLAR (ESPECTRO SOLAR)
1.1. Efecto de la radiación sobre los materiales
 
2. E L E F EC TO FOTO V O LTA I C O Y L A C E L D A S O L A R
2.1. Funcionamiento de una celda solar
2.2. Fabricación de las celdas solares
2.2.1. Diseño para la fabricación de una celda solar de Si de bajo coste
2.2.2. Metalizaciones para la deposición de los contactos
2.2.3. Diseño de la capa antirreflectiva
 
3. MATERIALES DE LAS CELDAS SOLARES
3.1. Estructura de banda del semiconductor
3.1.1. Ecuaciones de transporte
3.1.2. Movilidad de los portadores
3.1.3. Generación de portadores por absorción óptica
3.1.4. Recombinación
3.2. Silicio cristalino (c-Si) 29
3.2.1. Estructuras de silicio de capa epitaxial de absorción mayor
3.3. Silicio hidrogenado o amorfo (a-Si:H)
3.3.1. Propiedades del silicio amorfo
3.3.2. Breve comparación entre las celdas solares de c-Si y a-Si:H
3.4. Silicio poroso (PS)
3.4.1. Capas epitaxiales crecidas en intercalas de PS
3.4.2. Propiedades ópticas del silicio poroso
3.5. Teluro de cadmio (CdTe)
3.5.1. Propiedades ópticas y eléctricas
3.5.2. Celdas solares de CdTE
 
4 FABRICACIÓN DE CAPAS ANTIRREFLECTIVAS
   PARA CELDAS SOLARES
4.1. Capas antirreflectivas basadas en silicio poroso 43
4.1.1. Caracterización eléctrica dc en resistores metal/PS/metal 44
4.1.2. Caracterización eléctrica dc en diodos metal/ PS/c-Si 44
4.1.3. Caracterización óptica en superficies antirreflejantes 46
4.1.4. Capas arc comparadas tipo –n 47
4.1.5. Capas arc comparadas tipo –p+/p y p+/n 49
4.2. Capas antirreflectivas basadas en a-SiCx:H 5 1
4.2.1. Caracterización de capas amorfas 52
4.2.2. Medida de la fase de cristalización de capas amorfas de silicio cristalino
          Por reflexión en el rango de las ultravioletas (UV) 56
 
5 P R O C E S O D E C O N V E R S I Ó N D E E N E R G Í A S O L A R
   FOTO V O LTA I C A
5.1. Panorama mundial
5.1.1. Desarrollo de la eficiencia a nivel investigativo
5.1.2. Capacidad potencia instalada mundialmente
5.1.3. Grandes plantas solares fotovoltaicas
5.1.4. Futuro de la energía solar
5.2. Características
5.3. Funcionamiento
5.4. Clasificación
5.5. Normas
5.6. Energía solar FV en Colombia - Colombia ubicación privilegiada
5.6.1. Recurso solar colombiano
 
6 T I P O S D E S I S T E M A S S O L A R E S FOTO V O LTA I C O S
6.1. Sistema solar fotovoltaico aislado
6.1.1. Método de dimensionado de una instalación solar fotovoltaica aislada
6.1.2. Cálculo de la energía de consumo del sistema
6.1.3. Cálculo de módulos solares fotovoltaicos
6.1.4. Capacidad del banco de baterías
6.1.5. Selección del inversor
6.1.6. Dimensionado del generador fotovoltaico
6.1.7. Dimensionado del sistema de acumulación (batería)
6.1.8. Dimensionado del regulador/controlador
6.1.9. Dimensionado del cableado
6.1.10. Estimación de consumos
6.2. Sistema solar fotovoltaico conectado a red
6.2.1. Dimensionado de un sistema solar fotovoltaico conectado a red
6.2.2. Posición del sol respecto a superficies terrestres horizontales
6.2.3. Posición del sol respecto a superficies inclinadas
6.2.4. Irradiación solar en el límite de la atmósfera 86
6.3. Sistema solar fotovoltaico de seguidores solares 86
 
7 M O D E L A D O Y S I M U L A C I Ó N D E U N S I S T E M A S O L A R
FOTO V O LTA I C O
7.1. Metodología para simulación y modelado de sistemas energéticos
7.2. Modelado de sistemas fotovoltaicos
7.2.1. Simulación de energías renovables
7.3. Estudio de casos
7.3.1. Caso 1. Análisis de un sistema fotovoltaico eólico y diésel                                                                                                                         (PV/Wind/Diésel), en zonas no interconectadas de Colombia con el programa     Homer
7.3.2. Caso 2: Valle del Cauca
7.3.3. Caso 3. Modelado y simulación de un sistema híbrido fv/eólico con el uso de Spice
 
8 A P L I C A C I O N E S Y D E S A R R O L L O S D E L A E N E R G Í A S O        L A R FOTO V O LTA I C A
8.1. Electricidad solar fotovoltaica en satélites y estaciones espaciales
8.2. Universidades. Laboratorio de energías renovables
8.3. Parquímetro para estacionamiento en superficie
8.4. Teléfonos de emergencia en carreteras
8.5. Iluminación exterior
 
A N E X O 1
Normativa española en energía solar fotovoltaica
 
A N E X O 2
Normativa técnica colombiana en energía solar fotovoltaica
 
REFERENCIAS