¿Por qué los paneles solares no pueden producir 1 Kw por 1 metro cuadrado? Esta es la energía de la radiación del Sol por metro cuadrado en la Tierra, pero los paneles solares no se acercan. ¿Por qué no podemos atrapar toda esa energía? ¿A dónde va el resto de la energía?
El Artículo de Wikpedia sobre la eficiencia de las células solares da una serie de razones por las que éstas tienen una eficiencia inferior al 100%. Una de las más importantes es el límite termodinámico: un fotón de menor energía (mayor longitud de onda) que el hueco de banda del silicio no puede producir un electrón y uno de mayor energía sólo puede producir tanta tensión como el hueco de banda. Incluso si se pudiera elegir el band gap, esto limita la eficiencia al 34%. Hay muchos más factores, más pequeños, que reducen la eficiencia global del panel a alrededor del 20%.
¿Por qué no dividir la luz entrante en un espectro utilizando un prisma, y luego crear un "espectro" de huecos de banda a través del panel solar para que coincida?
Ningún proceso de conversión de energía se completa con una eficiencia del 100%. Utilizando el sol, la gasolina o la energía nuclear, ninguno de ellos generará energía al 100% de la energía potencial total disponible.
Esa cifra de 1KW/m^2 se refiere a la energía lumínica total disponible, ¿es correcto? Debido a cómo funcionan los paneles solares (no creo que tenga suficientes conocimientos para hablar de esta parte directamente) los paneles solares se ajustan a longitudes de onda específicas para maximizar el rendimiento. Simplemente no pueden absorber eficientemente todo el espectro solar. Las longitudes de onda que están fuera de la banda objetivo se reflejan o se absorben en forma de calor. Además, parte de la energía se pierde debido a la resistencia interna. Algo que agrava este problema es que los paneles solares pierden eficiencia a medida que se calientan, por lo que es muy importante mantenerlos relativamente frescos.
Hay otros factores como el comportamiento bajo carga real y cómo entran en juego cosas como los MPPT, pero creo que he cubierto el meollo de la cuestión.
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