PANELES SOLARES DE GRAFENO

En los últimos tiempo la tecnología de la energía solar tuvo grandes avances ,lo paneles solares son de mejor calidad,tienen mayor eficiencia,están fabricado con distintos materiales entre ellos están los paneles solares de grafeno.

¿Qué es un panel solar?

Los sistemas de electricidad del panel solar, también conocidos como energía solar fotovoltaica (PV), capturan la energía del sol (fotones) y la convierten en electricidad. 

Las células PV están hechas de capas de material semiconductor y producen un campo eléctrico a través de las capas cuando se exponen a la luz solar. Cuando la luz llega a la celda, parte de ella se absorbe en el material semiconductor y hace que los electrones se suelten y fluyan.

 Este flujo de electrones es una corriente eléctrica que se puede extraer y usar para alimentar dispositivos externos. Esta corriente, junto con el voltaje de la celda (como resultado de los campos eléctricos incorporados), define la potencia que la célula solar es capaz de producir. 

Vale la pena mencionar que una célula fotovoltaica puede producir electricidad sin luz solar directa, pero más luz solar equivale a más electricidad.

paneles solares de grafeno.

 

Un módulo, o panel, es un grupo de celdas conectadas eléctricamente y empaquetadas juntas. varios paneles también pueden formar una matriz, que puede proporcionar más electricidad y utilizarse para alimentar instrumentos y dispositivos más grandes.

Diferentes tipos de células solares

Las células solares se dividen aproximadamente en tres categorías: monocristalinas, policristalinas y películas delgadas. La mayoría de los PV del mundo se basan en una variación de silicio. 

La pureza del silicio, o las moléculas de silicio más perfectamente alineadas, afecta lo bueno que será la conversión de energía solar. Las células solares monocristalinas (Mono-Si, o monocristal-Si) pasan por un proceso de corte de lingotes cilíndricos para hacer obleas de silicio, lo que les da a los paneles su aspecto característico. 

Tienen coloración externa uniforme que sugiere silicio de alta pureza, por lo que tienen las tasas de eficiencia más altas (típicamente 15-20%). También son eficientes en el uso del espacio (su eficiencia les permite ser pequeños) y viven más tiempo que otros tipos de paneles solares. 

Por desgracia, son más caros que otros tipos y tienden a dañarse por la suciedad o la nieve externas.

Las células solares de silicio policristalino (p-Si o mc-Si) no pasan por el proceso mencionado anteriormente, por lo que son más simples y cuestan menos que las monocristalinas. Su eficiencia típica es del 13-16%, debido a la menor pureza del silicio. También son más grandes y ocupan más espacio.

Las células solares de película delgada (TFSC) se fabrican depositando una o varias capas delgadas de material fotovoltaico sobre un sustrato. Los diferentes tipos de TFSCs se clasifican según el material fotovoltaico depositado en el sustrato: silicio amorfo (a-Si), telururo de cadmio (CdTe), seleniuro de cobre e indio y galio (CIS / CIGS), paneles solares de polímero y células orgánicas fotovoltaicas (OPC) . Los módulos de capa fina han alcanzado eficiencias de 7-13%. 

Su producción en masa es simple, pueden ser flexibles y potencialmente más baratas de fabricar que las células solares de base cristalina. Sin embargo, ocupan mucho espacio (dificultando su uso en aplicaciones residenciales) y tienden a degradarse más rápido que los paneles solares cristalinos.

Ventajas y desventajas de la energía solar

La energía solar es gratuita e infinita, y el uso de la energía solar en verdad tiene grandes ventajas. Es una forma de producción de energía ecológica y sostenible. 

Los sistemas de energía solar de hoy también son mucho más baratos que hace 20 años y ahorran dinero en gastos de electricidad. Además, es una forma de producción de energía mucho más ecológica que ayuda a reducir el calentamiento global y la contaminación del carbón. 




No desperdicia agua como el carbón y las plantas de energía nuclear y también se considera una forma de energía que es mucho más segura para su uso.

Aunque la producción de energía solar es ampliamente considerada como algo positivo, algunas desventajas requieren mención. El costo inicial de comprar e instalar paneles solares puede ser sustancial, a pesar de los programas de subsidios gubernamentales e iniciativas impositivas generalizados. 

La exposición al sol es crítica, por lo que la ubicación juega un papel importante en la generación de electricidad. Las áreas que están nubladas o con niebla por largos períodos de tiempo producirán mucha menos electricidad. Otros comúnmente argumentan desventajas con respecto a la insuficiencia de electricidad producida y problemas de confiabilidad.

¿Cuáles son las aplicaciones de la energía solar?

Las aplicaciones comunes de energía solar incluyen varios usos residenciales, como sistemas de iluminación solar, calefacción y ventilación.

 Muchos pequeños electrodomésticos utilizan energía solar para su funcionamiento, como calculadoras, balanzas, juguetes y más. La agricultura y la horticultura también emplean energía solar para la operación de diferentes ayudas como bombas de agua y máquinas secadoras de cultivos. 

El campo del transporte ha estado interesado en los vehículos con energía solar durante muchos años, incluidos los automóviles, aviones y embarcaciones que se investigan y desarrollan vigorosamente. 

La energía solar también tiene varias aplicaciones industriales, desde el encendido de ubicaciones remotas, así como los sistemas espaciales y satelitales, hasta el suministro de señales de transporte, faros, sistemas de navegación en alta mar y muchos más.

Las tecnologías solares se investigan enérgicamente, con el objetivo de reducir los costos y mejorar los productos existentes, así como integrar los sistemas fotovoltaicos en productos innovadores como cortinas, ropa y fundas para portátiles con alimentación fotovoltaica.

PANELES SOLARES DE GRAFENO? Se pueden hacer o no ?

El grafeno está hecho de una sola capa de átomos de carbono que están unidos entre sí en un patrón repetitivo de hexágonos. Es un material bidimensional con características sorprendentes, que le otorgan el título de “material de maravilla”.




 Es extremadamente fuerte y casi completamente transparente y también asombrosamente conductivo y flexible. El grafeno está hecho de carbono, que es abundante y puede ser un material relativamente barato. Graphene tiene un potencial aparentemente infinito para mejorar los productos existentes e inspirar otros nuevos.

Las células solares requieren materiales que sean conductores y permitan el paso de la luz, beneficiándose de la excelente conductividad y transparencia del grafeno. 

El grafeno es de hecho un gran conductor, pero no es muy bueno para recoger la corriente eléctrica producida dentro de la célula solar.

 Por lo tanto, los investigadores están buscando formas apropiadas para modificar el grafeno con este fin y lograr paneles solares de grafeno. El óxido de grafeno (GO), por ejemplo, es menos conductivo pero más transparente y un mejor colector de carga que puede ser útil para paneles solares.

El óxido de indio de estaño conductor (ITO) se utiliza con una capa de vidrio no conductor como los electrodos transparentes en la mayoría de los paneles solares orgánicos para lograr estos objetivos, pero ITO es raro, frágil y hace que los paneles solares sean caros.

 Muchas investigaciones se centran en el grafeno como reemplazo de ITO en electrodos transparentes de OPV. Otros buscan formas de utilizar el grafeno para mejorar el rendimiento general de los paneles solares de grafeno dispositivos fotovoltaicos, principalmente OPV, así como en electrodos, capas activas, capas interfaciales y aceptores de electrones.