El Sol i la Radiació Solar: Efectes i Aplicacions
El Sol i la Radiació Solar
El sol és una estrella i la seva superfície es troba a una temperatura mitjana de 5500ºC.
L'energia emesa pel sol es troba en la part visible d'aquest espectre i aquest representa el 47% del total.
La radiació rebuda fora de l'atmosfera terrestre és de 1353 W/m2.
L'energia rebuda del sol està justificada pel pas obligatori que ha de fer la radiació a través de l'atmosfera i es produeixen aquests tres factors:
- Gasos atmosfèrics (nitrogen, oxigen, ozó, etc.).
- Vapor d'aigua.
- Pols.
Tipus de Radiació Solar
- Radiació directa: És la radiació rebuda des del sol, sense que pateixi cap desviació en el seu camí a través de l'atmosfera.
- Radiació difusa: És la radiació solar que pateix canvis en la seva direcció deguts a la reflexió i difusió en l'atmosfera.
- Albedo: Radiació directa i difusa que és reflectida per la terra o altres superfícies pròximes.
Massa d'Aire
La massa d'aire és una mesura de la distància que recorre la radiació a través de l'atmosfera i que varia en funció de l'angle d'incidència. Segons la fórmula:
AM = 1/cos0
AM = massa d'aire
0 = angle entre el raig vector del sol i la vertical del lloc.
Efecte Fotoelèctric
Sembla ser que els fenòmens fotoelèctrics tenen el principi del seu descobriment el 1808 per mediació de Hallwachs.
L'efecte d'aquestes radiacions poden ser de tres tipus:
- Efecte fotoemissiu o fotoextern: provoca en el metall un arrencament d'electrons amb lliberació dels mateixos.
- Efecte fotoconductor o fotointern: modifica la conductivitat elèctrica del metall.
- Efecte fotovoltaic: crea una força electromotriu en el metall.
Desenvolupament de les Cèl·lules Solars
L'any 1951 es va desenvolupar un procediment denominat Czochralski que permetia fabricar monocristalls de silici de gran puresa i que seria la base de la fabricació en sèrie de les cèl·lules solars.
Però l'any 1954 tres investigadors dels laboratoris Bell anomenats: Chapin, Fuller i Pearson van desenvolupar la primera cèl·lula capaç de convertir la llum del sol en energia elèctrica.
Bill Yerkes, president d'Arco Solar, va ser la primera empresa en el món que va arribar el 1980 a fabricar un megawatt anual.