A
Almacenamiento de Energía de Baterías (Battery Energy Storage)
Almacenamiento de energía utilizando baterías electroquímica. Las tres mayores aplicaciones de los sistemas de almacenamiento de energía de las baterías son la utilización como reserva en estaciones de generación, nivelación de carga en subestaciones, y pico de ahorro por parte del consumidor.
Almacenamiento Superconductor de Energía Magnética (Superconducting Magnetic Energy Storage (SMES))
La tecnología SMES utiliza la característica de superconductividad de los materiales a baja temperatura para producir un campo magnético intenso para almacenar la energía. Se trata de una propuesta como opción de almacenamiento para el suavizado de las fluctuaciones de generación de potencia durante el uso a gran escala de sistemas fotovoltaicos.Amperio (Ampere (Amp))
Unidad de medida de la corriente eléctrica o del flujo de electrones, que debe su nombre al físico francés André Marie Ampere, y representa el número de cargas (coulombs) por segundo que pasan por un punto de un material conductor. (1 Amperio=1 coulomb/segundo). Un voltio a través de una resistencia de un ohmio produce un flujo de corriente de un amperio.
Ángulo de Incidencia (Angle of Incidence)
El ángulo formado entre los rayos de sol y la normal a la superficie de captación. Por ejemplo, una superficie directamente alineada con el sol tiene un ángulo de incidencia solar igual a cero, pero si la superficie es paralela al sol (por ejemplo cuando el sol se pone al mismo nivel que un tejado horizontal), entonces el ángulo de incidencia es de 90º.
Atrapamiento de Luz (Light Trapping)
Efecto de atrapamiento de luz dentro de un material semiconductor mediante la refracción y reflexión de la luz incidente a ángulos críticos. La luz atrapada se desplazará mas recorrido sobre el interior del material, incrementando así la probabilidad de absorción y por lo tanto producción de portadores de cargas.
B
Barrera de Célula (Cell Barrier)
Región de carga electrostática muy estrecha entre las capas positiva y negativa de una célula fotovoltaica. Esta barrera inhibe el movimiento de electrones de una capa a la otra, de manera que los electrones de mayor energía de un lado se difunden con mayor facilidad y en una dirección a través de la misma, creando así una corriente y por lo tanto una tensión a través de la célula.
Batería (Battery)
Dos o más células electroquímicas encapsuladas e interconectadas en la disposición serie/paralelo apropiada para suministrar el nivel de tensión y corriente requeridos. Acumulan la energía que reciben de los módulos fotovoltaicos. Cuando hay consumo, la electricidad la proporciona directamente la batería y no lo paneles.
C
Célula de Batería (Cell Battery)
Unidad de operación más simple en una batería de almacenamiento. Consiste en uno o mas electrodos positivos, un electrolito que permite la conducción iónica, uno o mas electrodos negativos, separadores entre las placas de distinta polaridad, y el contenedor de todo lo anterior.
Célula de Espectro Partido (Split-Spectrum Cell)
Dispositivo fotovoltaico compuesto en el que la luz solar es dividida en regiones espectrales mediante medios ópticos. Cada región es después dirigida a células fotovoltaicas diferentes optimizadas para convertir esa porción del espectro en electricidad. Este tipo de dispositivo consigue una mayor conversión de la luz solar incidente en electricidad. Véase dispositivo multiunión.
Célula de Multiunión Vertical (Vertical Multijunction (VMJ) Cell)
Célula compuesta de varias capas de distintos materiales semiconductores, que se encuentran unos encima de otros. La luz que entra por la parte superior pasa a través de las sucesivas uniones, cada una de las cuales convierte una porción concreta del espectro en electricidad, consiguiendo así una mayor eficiencia de conversión de la luz incidente.
Célula Electroquímica (Electrochemical Cell)
Dispositivo que contiene dos electrodos conductores de distinta polaridad y de materiales diferentes (normalmente metales) que están sumergidos en una solución química (electrolito) por la cual se transmiten los iones positivos del electrodo positivo al negativo dando lugar a una corriente eléctrica. Una o más células electroquímicas constituyen una batería.
Célula Fotovoltaica
Elemento semiconductor que, ensamblada en batería, compone el panel solar fotovoltaico. En la célula fotovoltaica la absorción de los fotones libera electrones cargados negativamente y protones cargados positivamente. Estas cargas eléctricas son separadas por un campo eléctrico interno y recogidas por una rejilla en la parte delantera y un contacto en la parte posterior, produciendo una corriente eléctrica. La célula fotovoltaica es un generador eléctrico elemental que transforma directamente la energía solar en energía eléctrica (corriente y voltajes en corriente continua). También se conoce como célula solar.
Célula Amorfa
La célula amorfa tienen un coste de producción bien más abajo pero su rendimiento es solo del 8 al 10%. Esta tecnología permite utilizar capas muy finas de silicio. Se puede aplicar capas muy finas de silicio amorfo sobre cristales, plástico flexible o metal, por un método de vaporización al vacío. El silicio amorfo se encuentra a menudo en los pequeños productos de consumo como las calculadoras y los relojes, pero también más recientemente sobre las grandes superficies utilizadas para la cobertura de los tejados.
Células Monocristalinas
Las células monocristalinas son las fotopilas de primera generación, tienen un porcentaje de rendimiento del 12 al 17%, pero el método de producción es laborioso y difícil, y en consecuencia, muy costoso ya que es necesario una gran cantidad de energía para obtener cristal puro.
Célula Termo fotovoltaica (TPV)
Dispositivo que concentra la luz solar sobre un absorbedor y lo caliente hasta una temperatura alta. La radiación térmica emitida por el absorbedor es utilizada como fuente de energía para una célula fotovoltaica diseñada para maximizar la eficiencia de conversión a la longitudes de onda de la radiación térmica.
Concentrador
Dispositivo que incluye componentes ópticos como lentes (lentes Fresnel) para dirigir y concentrar la luz solar sobre células fotovoltaicas. Casi todos los concentradores solares deben mirar directamente o seguir al sol. Pueden aumentar cientos de veces el flujo de potencia de luz solar.
Controlador de Derivación
Controlador de carga que redirecciona o deriva la corriente de carga fuera de la batería. Este controlador requiere un disipador de calor bastante grande para poder derivar la corriente del dispositivo o instalación fotovoltaica cortocircuitada. La mayoría de los controladores de derivación son para sistemas pequeños de 30 amperios o menos.
Convertidor de Continua a Continua
Circuito electrónico que convierte voltajes en corriente continua (por ejemplo el voltaje de un módulo fotovoltaico) a otros niveles (por ejemplo voltaje de carga). Es el elemento de la instalación encargado de adecuar la tensión que suministra el generador fotovoltaico a la tensión que requieran los equipos para su funcionamiento.
Corriente Continua (DC)
Tipo de transmisión y distribución de electricidad según la cual la electricidad fluye en una dirección a través de un conductor, normalmente a baja tensión y corriente alta. Para que la corriente pueda ser utilizada en los equipos de 120 y 220 voltios, tiene que ser transformada a corriente alterna.
Curva I-V (I-V Curve)
Representación gráfica de la corriente frente al voltaje de un dispositivo fotovoltaico mientras se va aumentando la carga desde el corto-circuito (sin carga) hasta la condición de circuito abierto (máximo voltaje). La forma de la curva caracteriza el comportamiento de dicho dispositivo.
D
Defectos Inducidos por Iluminación (Light-Induced Defects)
Defectos inducidos en los semiconductores de silicio amorfo durante su exposición inicial a la luz. Estos defectos consisten en la formación de nuevos enlaces no saturados o ligaduras sueltas (dangling bonds), que actúan como nuevos centros de recombinación adicionales afectando a la vida media de los portadores.
Diodo de Bypass (Bypass Diode)
Diodo conectado a través de una o más células, en un modulo fotovoltaico, de manera que dicho diodo conducirá en el caso de que la célula/s se active inversamente. Este dispositivo protege de la destrucción térmica a las células solares en el caso de sombreado total o parcial de células individuales mientras que otras son expuestas completamente a la luz.
Diodo de Bloqueo (Blocking Diode)
Semiconductor conectado en serie con las células solares (módulos) y baterías para evitar la descarga de las baterías hacia las células (módulos) cuando no hay suministro de potencia, o hay un nivel bajo, por parte de las células (módulos). Es un dispositivo que impide que se invierta la corriente en un circuito.
Dispositivo Fotovoltaico (Photovoltaic (PV) Device)
Dispositivo eléctrico en estado sólido que convierte la luz en electricidad. La característica de tensión-corriente eléctrica generada depende de la fuente de luz, de los materiales y diseño del propio dispositivo. Los dispositivos fotovoltaicos están fabricados de varios materiales semiconductores como el Silicio, Sulfito de Cadmio, Telurio de Cadmio y Arseniuro de Galio, así como en estructura monocristalina, policristalina o amorfa.
E
Efecto Fotovoltaico (Photovoltaic (PV) Effect)
Fenómeno que se produce cuando los fotones, que son las partículas presentes en un haz de luz, chocan liberando a los electrones de los átomos que golpean. Cuando esta propiedad de la luz se combina con las propiedades de un material semiconductor, se produce un flujo de electrones en una dirección a través de la unión, estableciéndose así un cierto voltaje. Con la ayuda del correspondiente cableado, se facilitará el flujo de corriente hacia el exterior y por lo tanto quedará disponible una potencia eléctrica.
Equipo de Acondicionamiento de Potencia (Power Conditioning Equipment)
Equipo eléctrico, o dispositivo electrónico de potencia, utilizado para la conversión de la potencia proporcionada por una instalación fotovoltaica en una forma o estado apropiado para su uso. Normalmente está constituido por el inversor, convertidor, regulador de carga de batería, y diodos de bloqueo y protección.
Espectro Solar (Solar Spectrum)
Distribución total de radiación electromagnética que emana del sol. Las diferentes regiones del espectro solar se determinan según su rango de longitud de onda. La región visible se extiende aproximadamente desde los 390 a los 780 nanómetros (1 nanómetro es la billonésima parte de un metro). Aproximadamente el 99 por ciento de la radiación solar está dentro de la región que va desde los 300 nm. (ultravioleta) a los 3000 nm. (infrarrojo). La radiación combinada que va desde los 280 nm. a los 4000 nm. se llama radiación solar total o ancho de banda de la radiación solar.
F
Factor de Temperatura (Temperature Factors)
Normalmente se utilizan tres factores diferentes de corrección de temperatura para el dimensionado de los sistemas fotovoltaicos: factor utilizado para reducir la capacidad de la batería a temperaturas bajas; factor utilizado para reducir el valor de la tensión del módulo fotovoltaico a temperatura alta; y el factor utilizado para reducir la capacidad de corriente del cableado a altas temperaturas.
Fuentes Distribuidas de Energía (Distributed Energy Resources (DER))
Variedad de pequeñas y modulares tecnologías de generación de potencia que pueden combinarse con sistemas de almacenamiento y gestión de energía para así mejorar la operación del sistema de distribución eléctrica. Estas Fuentes de energía pueden o no estar conectadas a la red de distribución eléctrica.
I
Inversor de Línea Conmutada (Line-Commutated Inverter)
Inversor conectado a la red o línea de distribución de potencia. La conmutación de potencia (conversión de corriente continua a corriente alterna) se controla directamente desde la línea de distribución de potencia, de manera que si se produce un fallo en dicha red no se permitirá la alimentación hacia la red del sistema fotovoltaico.
Inversor de Onda Cuadrada (Square Wave Inverter)
Inversor que produce una salida de onda cuadrada. Normalmente consiste en una fuente de corriente continua, cuatro interruptores y una carga. Los interruptores son semiconductores de potencia que pueden soportar altas corrientes así como altos voltajes. Los interruptores son activados o desconectados a cierta frecuencia.
M
Masa de aire (Air mass)
Es igual al coseno del ángulo cenital formado entre la posición del cenit y la posición del sol en el momento considerado. La masa de aire es un indicador de la longitud del recorrido que debe realizar la radiación solar a través de la atmósfera. Una masa de aire de 1.0 significa que el sol está posicionado en el cénit por lo que la radiación atraviesa una atmósfera de espesor.
Módulo Fotovoltaico (Photovoltaic (PV) Module)
Elemento más pequeño protegido contra las agresiones medioambientales, que consiste básicamente en el ensamblado de células solares y otros componentes, como la caja de conexión, terminales, y dispositivos de protección como diodos, y que es capaz de generar una corriente eléctrica a partir de la radiación solar incidente no concentrada. La carga estructural de los módulos puede realizarse por su capa frontal (superestrato) o capa posterior (substrato).
P
Portador Minoritario (Minority Carrier)
Portador de carga (electrón o hueco) que se encuentra en minoría dentro de una capa específica de un material semiconductor. La difusión de los portadores minoritarios bajo la acción de la tensión en la unión de la célula constituye la corriente de un dispositivo fotovoltaico.
Proceso de Zona de Flotación (Float-Zone Process)
Método de crecimiento de un cristal de alta calidad según el cual unos calentadores calientan un lingote de poli-cristal colocado encima de una semilla de mono-cristal. A medida que se van moviendo hacia arriba los calentadores se va convirtiendo a mono-cristal la interfaz fundida que queda por debajo de los calentadores.
Profundidad de Descarga (Depth of Discharge (DOD))
Amperios hora descargados de una batería a carga completa, expresados como porcentaje de su capacidad nominal. Por ejemplo, la descarga de 25 amperios hora de una batería de 100 amperios hora nominal, a carga completa, resulta en una profundidad de descarga del 25 %. En ciertas condiciones la profundidad de descarga puede superar el 100 %.
Profundidad de Descarga Estacional (Seasonal Depth of Discharge)
Factor de ajuste que se utiliza en el dimensionado de algunos sistemas en los que se permite la descarga gradual de la batería durante periodos de 30-90 días de baja insolación. Este factor da lugar a una ligera reducción en la instalación solar.
R
Recombinación (Recombination)
Acción mediante la cual un electrón libre es atrapado por un hueco. El proceso de recombinación es radiactivo, pues la energía de recombinación resulta en la emisión de un fotón, o no radiactiva, cuando la energía de recombinación es cedida a un segundo electrón que entonces se relaja a su estado original de energía emitiendo fonones. Las recombinaciones pueden realizarse en el interior del semiconductor, la superficie, la región de la unión, sobre los defectos o entre las capas.
Resistencia (Resistance (R))
Propiedad de un conductor que se opone al flujo de corriente eléctrica y que además provoca una generación de calor en el material conductor. La medida de resistencia en un conductor es la fuerza electromotriz necesaria para que fluya una unidad de corriente. La unidad de resistencia es el ohmio.
S
Servicio de Flotación (Float Service)
Operación de una batería en la cual la batería es conectada a una fuente de corriente externa; por ejemplo un cargador de batería que suministra carga a la batería durante condiciones normales, mientras que también proporciona la suficiente energía a la batería para contrarrestar sus pérdidas internas, manteniendo a la batería a plena potencia y por lo tanto preparada para el servicio.
Silicio (Silicon (Si))
Elemento químico semi-metálico que supone un material semiconductor excelente para la fabricación de dispositivos fotovoltaicos. Cristaliza según una estructura cristalina cúbica, en forma de diamante, centrada en las caras. Normalmente se encuentra en el cuarzo y la arena (en forma de óxido).
Sistema de Seguidor Fotovoltaico (Tracking Array)
Sistema fotovoltaico que sigue la trayectoria del sol para maximizar la radiación solar incidente sobre la superficie fotovoltaica. Los sistemas de orientación mas comunes son (1) el de un eje, en el que el seguidor sigue al sol de este a oeste y (2) el de dos ejes de seguimiento según el cual el seguidor apunta siempre al sol. Los sistemas de seguimiento a dos ejes capturan la mayor cantidad de energía posible al día.
Sistema Fotovoltaico de Integración en Edificios (BIPV (Building-Integrated Photovoltaics))
Término para la integración de tecnología fotovoltaica (PV) en edificios, normalmente sustituyendo los materiales convencionales de construcción. Esta integración puede realizarse sobre fachadas verticales, en sustitución de cristales vistos, u otros materiales de la fachada; sobre claraboyas semitransparentes; sobre tejados, sustituyendo a los materiales tradicionales; etc.
Sistema Fotovoltaico Plano (Flat-Plate Photovoltaics (PV))
Sistema fotovoltaico formado por módulos fotovoltaicos que nos son de concentración. Estos sistemas fotovoltaicos aprovechan la radiación solar difusa, pero en el caso de tratarse de sistemas con inclinación fija pueden generarse pérdidas de la incidencia solar como consecuencia de los ángulos oblicuos que puede formar el sol con las distintas partes del sistema.
Sistema Termo-Fotovoltaico (Photovoltaic-Thermal (PV/T) System)
Sistema fotovoltaico que además de convertir la radiación solar incidente en electricidad recolecta la energía térmica residual y distribuye ambos calor y electricidad en un formato utilizable. También se conoce por sistema de energía total.
Sistemas Auxiliares (Balance of System)
Representa a todos los componentes y costes de una instalación que nos son módulos fotovoltaicos. Incluye los costes del diseño, terrenos, preparación del terreno, instalación del sistema, estructuras de soporte, acondicionamiento de la potencia, costes de operación y mantenimiento, almacenamiento indirecto, y otros costes relacionados.
SOC
Es un conjunto de condiciones de referencia para la medición de un dispositivo fotovoltaico que consiste en la irradiación de 0,8 kW/m 2, 20º C de temperatura ambiente y velocidad media de 1 m/s, con el viento orientado en paralelo al plano de la matriz, y todas las partes de la matriz completamente expuestos al viento. Véase también la temperatura normal de funcionamiento de la célula (NOCT).
T
Temperatura de Operación Normal de Célula (Normal Operating Cell Temperature (NOCT))
Temperatura a la que operan las células en un módulo solar bajo condiciones de operación estándar (SOC). Estas condiciones son: la radiación de 0,8 kW/m2, a 20º C de temperatura ambiente y velocidad media del viento de 1 m/seg, con la célula o el módulo en un estado del circuito eléctrico abierto, el viento orientado en paralelo al plano de la matriz, y todas las partes de la matriz totalmente expuesta al viento.
V
Valor Específico (Root Mean Square (RMS))
Raíz cuadrada del cuadrado de la media del valor instantáneo de una salida en alterna. Para una forma de onda senoidal el valor específico es 0,707 veces el valor de pico. Es el valor equivalente de la corriente en alterna, I, que producirá el mismo calentamiento sobre un conductor de resistencia, R, que una corriente continua de valor I.
Vatio Pico (Peak Watt)
Unidad utilizada para evaluar el funcionamiento de una célula, módulo o dispositivo solar. Se trata la potencia máxima de salida, en vatios (Wp), de un dispositivo fotovoltaico bajo condiciones estándar de ensayo (1000 W/m2 de irradiación, así como en las condiciones de temperatura y masa de aire especificadas).