Congreso Mundial Solar de la Sociedad Internacional de Energía Solar 2015 Proclamación

Publicado por: PARTHA DAS SHARMA | 2 de febrero de, 2009 Energía solar - energía verde sostenible para proteger nuestra economía y el medio ambiente

La energía solar - energía verde sostenible para proteger nuestra economía y el medio ambiente: 1. Introducción - Originalmente desarrollado para el requerimiento de energía para el satélite en órbita la tierra - energía solar - se han ampliado en los últimos años para nuestras necesidades domésticas e industriales. La energía solar se produce mediante la recopilación de la luz solar y convertirla en electricidad. Esto se hace mediante el uso de paneles solares, que son grandes paneles planos formados por muchas células solares individuales. Se utiliza con mayor frecuencia en lugares remotos, a pesar de que es cada vez más popular en las zonas urbanas. Existe, de hecho, una enorme cantidad de ventajas radica en el uso de la energía solar, especialmente, en el contexto del impacto ambiental y la autosuficiencia. Sin embargo, algunas desventajas tales como su costo inicial y los efectos de las condiciones meteorológicas, nos hacen reacios a proceder con todo su vigor. Se discuten a continuación las ventajas y desventajas de la energía solar: 2. Ventajas de la energía solar - (a) La principal ventaja de la energía solar es que no hay contaminación se crea enel proceso de generación de electricidad. Ambientalmente que la energía más limpia y verde. La energía solar es limpia y renovable (a diferencia del gas, petróleo y carbón) y sostenible, ayudando a proteger nuestro medio ambiente. (B) La energía solar no requiere ningún combustible. (C) No contamina nuestro aire por la liberación de dióxido de carbono, óxido de nitrógeno, dióxido de azufre y el mercurio a la atmósfera al igual que muchas formas tradicionales de generación eléctrica hace. (D) Por lo tanto la energía solar no contribuye al calentamiento global, la lluvia ácida o el smog. Contribuye activamente a la disminución de las emisiones nocivas de gases de efecto invernadero. (E) No es ningún costo en curso por el poder que genera - en forma de radiación solar es gratuita en todas partes. Una vez instalado, no hay costos recurrentes. (F) Se puede aplicar de forma flexible a una variedad de aplicaciones estacionarias o portátiles. A diferencia de la mayoría de las formas de generación eléctrica, los paneles pueden ser lo suficientemente pequeño como para caber los dispositivos electrónicos de bolsillo, o suficientemente grandes para cargar una batería de automóvil osuministrar electricidad a edificios enteros. (G) Se ofrece mucho más que la autosuficiencia en función de las instalaciones de energía eléctrica para todos. (H) Es bastante económico en el largo plazo. Después de la inversión inicial ha sido recuperada, la energía del sol es prácticamente libre. Los sistemas de energía solar son prácticamente libre de mantenimiento y tendrá una duración de décadas. (I) No es afectado por la oferta y la demanda de combustible y por lo tanto no se somete al precio cada vez mayor de combustibles fósiles. (J) Al no utilizar ningún combustible, energía solar no contribuye al costo y los problemas de la recuperación y el transporte de combustible o el almacenamiento de residuos radiactivos. (K) Se genera allí donde se necesita. Por lo tanto, el costo de transmisión a gran escala se reduce al mínimo. (L) la energía solar puede ser utilizada para compensar el consumo de energía utilidad suministrado. No sólo reducen su factura de electricidad, sino que también continuará suministrando su hogar / negocio de electricidad en caso de un corte de energía. sistema (m) A la energía solar puedeoperar de forma totalmente independiente, que no requieren una conexión a una red de energía eléctrica o de gas en absoluto. Por lo tanto, los sistemas pueden ser instalados en lugares remotos, por lo que es más práctico y rentable que el suministro de electricidad de utilidad a un nuevo sitio. (N) La utilización de la energía solar reduce indirectamente los costos de salud. (O) Se funcionar en silencio, no tienen partes móviles, no liberan olores ofensivos y no requieren que usted pueda añadir cualquier combustible. (P) Más paneles solares se pueden añadir fácilmente en el futuro, cuando las necesidades de su familia crecen. (Q) La energía solar es compatible con el trabajo local y la creación de riqueza, lo que alimentó las economías locales. 3. Las desventajas de la energía solar - (a) El costo inicial es la principal desventaja de la instalación de un sistema de energía solar, en gran parte debido al alto costo de los materiales semiconductores utilizados en la construcción de paneles solares. (B) El costo de la energía solar es también alto en comparación con utilidad de la electricidad suministrada por no renovable. A medida que la escasez de energía son cada vez más común, la energía solar es cada vez másprecio competitivo. (C) Los paneles solares requieren una zona bastante grande para la instalación de lograr un buen nivel de eficiencia. (D) La eficiencia del sistema también se basa en la ubicación del sol, aunque este problema se puede superar con la instalación de ciertos componentes. (E) La producción de energía solar está influenciada por la presencia de nubes o la contaminación en el aire. Del mismo modo, no hay energía solar se produjo durante la noche a pesar de un sistema de respaldo de batería y / o medición neta va a resolver este problema. (F) En cuanto a los coches funcionan con energía solar van - su velocidad más lenta podría no gustar a todo el mundo atrapado en el movimiento acelerado de hoy en día. 4. La célula solar - La célula solar es un dispositivo semiconductor que convierte la energía de la luz solar en energía eléctrica. Éstos también se llaman "célula fotovoltaica '. Las células solares no utilizan reacciones químicas para producir energía eléctrica, y que no tienen partes móviles. Las células solares fotovoltaicas de silicio son discos delgados que convierten la luz solar en electricidad. Estos discos actúancomo fuentes de energía para una amplia variedad de usos, incluyendo: calculadoras y otros dispositivos pequeños; telecomunicaciones; Los paneles de la azotea de las casas individuales; y para la iluminación, bombeo, y médica para los pueblos de los países en desarrollo. En grandes series, que pueden contener muchos miles de células individuales, que pueden funcionar como centrales eléctricas centrales análogas a nuclear, carbón, o plantas de energía alimentadas con combustible líquido. Las matrices de células solares también se usan para satélites de energía; ya que no tienen partes móviles que pudieran requerir servicios o combustibles que requieren reposición, las células solares son ideales para proporcionar energía en el espacio. La mayoría de las células fotovoltaicas se componen de una unión pn de semiconductores, en la que pares electrón-hueco producidos por radiación absorbida están separados por el campo eléctrico interno en la unión para generar una corriente, un voltaje, o ambos, en los terminales del dispositivo. En condiciones de circuito abierto (corriente I = 0) la tensión del terminal aumenta al aumentar la intensidad de la luz, y bajocondiciones de cortocircuito (tensión V = 0) la magnitud de la corriente aumenta al aumentar la intensidad de la luz. Cuando la corriente es negativa y el voltaje es positivo, la célula fotovoltaica proporciona energía al circuito externo. * Características de una célula solar: La tensión utilizable a partir de células solares dependen del material semiconductor. En el silicio que asciende a aproximadamente 0,5 V. tensiones terminal es sólo débilmente dependiente de la radiación de luz, mientras que la intensidad de la corriente aumenta con una mayor luminosidad. Una célula de silicio 100 cm², por ejemplo, alcanza una intensidad de corriente máxima de aproximadamente 2 A cuando radiada por 1,000 W / m². La salida (producto de la electricidad y el voltaje) de una célula solar es dependiente de la temperatura. temperaturas son más elevadas conducen a una menor producción, y por lo tanto a una menor eficiencia. El nivel de eficiencia indica cuánto de la cantidad radiada de la luz se convierte en energía eléctrica utilizable. * Tipos de células: Se pueden distinguir tres tipos de células de acuerdo con el tipo decristal: monocristalino, policristalino y amorfo. Para producir una célula de silicio monocristalino, material semiconductor absolutamente puro es necesario. barras monocristalinas se extraen a partir de silicio fundido y luego se corta en láminas delgadas. Este proceso de producción garantiza un nivel relativamente alto de eficiencia. La producción de células policristalinas es más rentable. En este proceso, el silicio líquido se vierte en bloques que se serró posteriormente en placas. Durante la solidificación del material, se forman estructuras cristalinas de distintos tamaños, en cuyas fronteras defectos surgen. Como resultado de este defecto de cristal, la célula solar es menos eficiente. Si una película de silicio se deposita sobre el vidrio u otro material de sustrato, esta es una llamada celular capa amorfa o delgada. Las cantidades espesor de la capa a menos de 1μm (grosor de un cabello humano: 50-100 micras), por lo que los costos de producción son más bajos debido a los bajos costos de materiales. Sin embargo, la eficiencia de las células amorfas es mucho menor quela de los otros dos tipos de células. Debido a esto, se utilizan principalmente en equipos de baja potencia (relojes, calculadoras de bolsillo) o como elementos de fachada. * Eficiencia: eficiencia de las células solares varían de 6% para las células solares basadas en silicio amorfos a 42,8% con células de laboratorio de investigación de varios de unión. eficiencias de conversión de energía de las células solares policristalinas disponible en el mercado para las células solares de Si son alrededor de 14-16%. Las células más altos de eficiencia no han sido siempre la más económica - por ejemplo, un eficiente de células de unión múltiple 30% sobre la base de materiales exóticos como el arseniuro de galio o seleniuro de indio y producido en bajo volumen bien podría costar cien veces más que una amorfa 8% de eficiencia célula de silicio en la producción en masa, mientras que sólo la entrega de alrededor de cuatro veces la potencia eléctrica. Para hacer un uso práctico de la energía generada por energía solar, la energía eléctrica es más a menudo alimenta a la red eléctrica a partir de inversores (sistemas fotovoltaicos conectados a la red); en los sistemas de Stand Alone, las baterías se utilizan paraalmacenar la energía que no se necesita inmediatamente. * Ventajas de células solares: Las células solares son fuentes de energía de larga duración que se pueden utilizar en casi cualquier lugar. Son especialmente útiles cuando no hay red eléctrica nacional y también donde no hay personas como sitio remoto de bombeo de agua o en el espacio. Las células solares proporcionan soluciones rentables a los problemas energéticos en lugares donde no hay electricidad de la red. Las células solares son también totalmente silencioso y no contaminante. Ya que no tienen partes móviles que requieren poco mantenimiento y tienen una larga vida útil. En comparación con otras fuentes renovables también poseen muchas ventajas; la energía eólica y el agua se basan en las turbinas que son ruidosos, caros y susceptibles de descomponerse. el poder de la azotea es una buena manera de suministrar energía a una comunidad cada vez mayor. Más células se pueden añadir a los hogares y negocios como la comunidad crece por lo que la generación de energía está en línea con la demanda. Muchos sistemas de gran escala actualmente terminan sobre generador para garantizar que todo el mundo tienesuficiente. Las células solares también se pueden instalar de una manera distribuida, es decir, que no necesitan instalaciones a gran escala. Las células solares se pueden instalar fácilmente en los tejados, lo que significa que se necesita ningún nuevo espacio y cada usuario puede generar su propia energía en voz baja. * Las desventajas de células solares: La principal desventaja de la energía solar es el costo inicial. La mayoría de los tipos de células solares requieren grandes extensiones de tierra para lograr la eficiencia promedio. La contaminación del aire y el tiempo también pueden tener un gran efecto sobre la eficiencia de las células. El silicio utilizado también es muy caro y el problema de los tiempos nocturnos hacia abajo significa que las células solares sólo pueden generar cada vez durante el día. La energía solar se cree actualmente que costará alrededor de dos veces más que las fuentes tradicionales (carbón, petróleo, etc.). Obviamente, como reservas de combustibles fósiles se agotan, su coste se elevará hasta que se alcanza un punto en el que las células solares se convierten en una fuente de energía económicamente viable. Cuando esto ocurre, la inversión masiva será capaz de aumentar aún más sueficiencia y reducir sus costos. 5. Nanopartículas con nanotubos de carbono células solares basadas - -Expertos más eficientes y prácticas han demostrado una forma de mejorar significativamente la eficiencia de las células solares fabricadas utilizando de bajo costo, de materiales fácilmente disponibles, incluyendo un producto químico utilizado comúnmente en pinturas. Los investigadores añadieron nanotubos de carbono de pared única a una película hecha de nanopartículas de dióxido de titanio. Este proceso se duplica la eficiencia de la célula para la conversión de la luz ultravioleta en electrones en comparación con el rendimiento de las nanopartículas por sí solos. El óxido de titanio es un ingrediente principal en la pintura blanca. Dichas células son atractivos porque las nanopartículas tienen un gran potencial para la absorción de la luz y la generación de electrones. Pero hasta ahora, la eficacia de los dispositivos reales hechas de tales nanopartículas ha sido considerablemente más baja que la de las células solares de silicio convencionales. Eso es en gran parte porque se ha demostrado que es difícil aprovechar los electrones que se generan para crear una corriente. De hecho,cuando los electrones generados por la absorción de luz por-óxido de titanio, la ausencia de nanotubos de carbono con las partículas de óxido de titanio hacen los electrones saltan de partícula a partícula antes de llegar a un electrodo. En el camino muchos electrones no lo hacen capaz de alcanzar el electrodo, por lo tanto dejar de generar una corriente eléctrica. Los nanotubos de carbono "recoger" los electrones y proporcionar una ruta más directa para el electrodo, la mejora de la eficiencia de las células solares. La nueva de nanotubos de carbono con el sistema-óxido de titanio de nanopartículas no es todavía una práctica de células solares, como óxido de titanio sólo absorbe la luz ultravioleta; la mayor parte del espectro visible de la luz se refleja en lugar de absorbida. Los investigadores también han demostrado maneras de modificar las nanopartículas para absorber el espectro visible. Varios otros grupos de investigadores están explorando enfoques para mejorar la recogida de los electrones dentro de una célula, incluyendo la formación de nanotubos de óxido de titanio o estructuras de ramificación complejos hechos de varios semiconductores.El uso de nanotubos de carbono como un conducto para los electrones de óxido de titanio es una idea novedosa, y una vez que tiene éxito la variedad más barata de células solares eficientes puede ser desarrollado. Se necesita más investigación hacia el desarrollo de células solares eficientes, como la energía solar es renovable, limpia y al contrario a base de grano de biocombustibles, la energía solar no es la agricultura basada por lo tanto no utilizan tierras agrícolas y no obstaculizan la producción de alimentos. 6. Desierto de energía solar - Un interés renovado interés reciente en tecnologías de energía alternativa ha revitalizado en la tecnología solar térmica, un tipo de energía solar que utiliza el calor del sol en lugar de su luz para producir electricidad - futuro de la energía limpia y sostenible con el medio ambiente. Aunque la tecnología de energía solar térmica ha existido durante más de dos décadas, los proyectos han languidecido mientras que los combustibles fósiles se mantuvieron barato. Pero solar de tiempo térmica puede ahora han llegado - y matrices de las centrales térmicas solares reflejados, con suerte, pronto florecerá en muchas partes del mundo dedesiertos. Las grandes plantas de energía a base de desierto concentran la energía del sol para producir calor a alta temperatura para procesos industriales o para convertir la energía solar en electricidad. Es muy interesante observar que, según los últimos informes sobre la energía solar, los cálculos de recursos muestran que sólo siete estados en el suroeste de Estados Unidos le puede dar más de 7 millones de MW de capacidad de generación de energía solar, es decir, aproximadamente 10 veces la del total de la electricidad la capacidad de generación de EE.UU. hoy en día de todas las fuentes. En los Estados Unidos, según el informe, se están desarrollando cuatro tecnologías solares de concentración más. Hasta ahora, la tecnología de colectores cilindro-parabólicos (es decir, el seguimiento del sol con hileras de espejos que calientan un fluido, que a su vez produce vapor para mover una turbina) utilizado para proporcionar el mejor rendimiento a un coste mínimo. Con esta tecnología, según el informe, desde mediados de la década de 1980, nueve plantas, un total de unos 354 MW, estaban operando de manera fiable en el desierto de Mojave en California. El gas natural y otros combustibles proporcionan calefacción adicional