EL PAPEL TÉCNICO #69
 
                     UNDERSTANDING LAS BATERÍAS SOLAR
 
                                 Por
                    Dennis Elwell & Richard Komp
 
                         los Críticos Técnicos
                             PAUL DORVEL
                            Robert Ethier
                             Joël Gordes
                        
                             Published Por
 
 
                                 VITA
                   1600 Bulevar de Wilson, Colección 500,
                     Arlington, Virginia 22209 EE.UU.
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                       Understanding las baterías solar
                          ISBN:  0-86619-308-1
              (el LENGUAJE C) 1990, Voluntarios en la Ayuda Técnica,
 
 
 
                      UNDERSTANDING LAS BATERÍAS SOLAR                      
             
          Por Voluntarios de VITA Dennis Elwell y Richard Komp
 
LA INTRODUCCIÓN
 
Las baterías solar, también llamado fotovoltaico (PV) las células, es una polvera de bolsillo
la fuente de cantidades pequeñas de electricidad.   Ellos son escabrosos, fidedignos
los dispositivos por convertir la luz del sol directamente en eléctrico
energy.  Ellos tienen ninguna pieza que mueve y un life.  System activos largos
el coste de mantenimiento es más bajo y la fiabilidad es muy superior que
para otro poder sources.  que Ellos pueden usarse en cualquier balanza, de
impulsando un reloj digital a ejecutar un multi-megavatio el generador
para un utility.  público Porque ellos normalmente se colocan en modular
los tableros, es posible empezar con un system pequeño y
extiéndalo como el requisito sin hacer los tableros tempranos obsoleto.
Pero porque sólo cantidades pequeñas de energía son reconstruidas por cada uno
la célula, los requisitoses eléctricos de gran potencia requieren grande y
las series costosas de PV cells.  Thus, las aplicaciones principales de PV,
las células han sido proporcionar las demandas relativamente bajas. Proyectistas de   que
puede estar considerando que la economía a largo plazo también debe considerar eso
PVES seleccionando impulsan los auxilios para lograr un ambiente polución-libre.
 
Aproximadamente 1 kilovatio (el kW) de caídas de la energía radiante en un metro cuadrado
(el metro del sq) de los trópicos de la tierra a mediodía.   Si un tablero solar tiene un
la eficacia de 10%, entonces cada metro cuadrado de serie celular quiere
genere una cresta de 100 W de energía eléctrica.   UN 10-W típico
forme tableros, capaz de guarda una batería automotor cobró, medidas
31 centímetro por 35 centímetro incluso el marco.
 
La idea de capturar la energía solar por aquí en no es new.  El
la batería solar del óxido cobriza se descubrió por el Antoine Becquerel en
1839 y la célula de amorfo-selenio entraron en el uso para fotográfico
los metros de luz en los 1890s.  En los años treinta, células de selenio
se usó para el encendido una balanza pequeña en las situaciones remotas en el
States.  Unido el desarrollo Serio de tecnología fotovoltaica
empezado, sin embargo, cuando se desarrollaron las células de silicón y usaron en el
Program.  espacial americano en que Las primeras baterías solar de silicón fueron usadas
la Vanguardia del satélite americana yo en 1958.   Su cost era US$600 para
cada vatio de capacidad generadora.   tiene ahora (1989) dejó caer a
menos de $6/W para el systems más grande.
 
Las baterías solar son dispositivos que absorben y convierten la energía radiante
del sol directamente en la energía eléctrica.   Ellos son hecho de
los materiales llamados semiconductores que son los sólidos cristalinos
con una conductibilidad eléctrica entre aquéllos de metales y
los aisladores.
 
Una oblea delgada u hoja del semiconductor se tratan (" drogó ")
con los químicos para producir un cargo negativo (los electrones libres) en
un lado y un cargo positivo (los protones libres) en el otro.
(Virtualmente todas baterías solar comerciales son hecho para que el frente
o la capa superior es negativa.)   El punto a que el positivo y
la reunión de lados de negativo es una barrera electrónica conocido como un p-n
la unión.
 
Las células convierten la luz del sol en electricidad en tres procesos del comandante:
 
1.  El material del semiconductor absorbe la luz del sol.
 
Se generan 2.  positivo Libre y los cargos negativos y separaron
    en las regiones diferentes del cell.  La separación
    crea un voltaje en la célula.
 
3.  que Los cargos separados se transfieren como la corriente eléctrica
    a través de los términos eléctricos a la aplicación intencional.
 
Los procesos trabajan por aquí:   La energía de la luz del sol entrante
los electrones de las causas para cruzar la barrera y permanecer entramparon adelante el
afronte, o negativo, side.  Cuando se hacen los contactos al frente y
atrás los lados de la batería solar, un flujos de corriente a través de los alambres y
dispositivos que conectan estos contactos.   La corriente es proporcional a
la intensidad de la luz del sol que se cae en la célula.   La parte de atrás,
o positivo, el contacto eléctrico puede ser una capa continua de
metal, pero el contacto delantero es hecho en la forma de dedos delgados,
para permitir la tanta luz del sol como posible alcanzar las capas atrasadas.
La célula normalmente se cubre por un anti-reflexión que cubre y un
la cubierta protectora para permitir la limpieza.   UNA explicación más detallada
de cómo el trabajo de las células fotovoltaico se da en las referencias 8 y 9.
La estructura de una batería solar se muestra en Figura 1.

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Hasta recientemente la mayoría de las baterías solar era hecho del solo cristal
silicón que se tiran Cristales de wafers. , normalmente 10 centímetro en el diámetro,
del extremista-puro silicón fundido, entonces rebanó y polished.  Esto
el proceso es costoso y malgastador de este caro, extremista-puro
material.  El p-n la unión es hecho difundiendo fósforo (qué
produce el material del n-tipo) en la superficie delantera de una oblea que
se ha drogado " con el boro para hacerlo p-type.  las más Nuevas técnicas
use el lanzamiento de silicón de técnico-calidad en los bloques, serrados en las obleas,
y fabricó en células que usan los mismos procesos como usadas en
solo material.  de cristal Este proceso es lejos menos caro y
los usos considerablemente menos energía para producir la célula acabada; sobre
medio del los módulos grandes de hoy son hecho en este manner.  Otro
acerqúese, todavía en la fase de la planta piloto, involucra tirando
un silicón cinta delgada que no necesita cortar en las rodajas.
Están explorándose muchas otras nuevas ideas con el objetivo general de
produciendo una batería solar eficaz, duradera al más bajo cost.
 
Las células fotovoltaicas también son manufacturadas de las películas delgadas de
el silicón amorfo, un material vítreo sin el cristal regular,
structure.  Mientras este material ha demostrado sumamente conveniente para
pequeño, el de baja potencia usa, como las calculadoras de bolsillo solares, amorfo
no pueden usarse las células de silicón todavía para los tableros de la generación de fuerza
porque ellos se ponen menos eficaces después de un periodo de exposición a
sunlight.  En la suma, su estabilidad a largo plazo es dudosa.
Las baterías solar deben tener una vida útil de por lo menos 10 años.
 
Se han producido las baterías solar también usando las combinaciones de diferente
los compuestos para formar el p-n la unión.   que Éstos se llaman
el heterojunction las cells.  Cobre sulfide/cadmium sulfuro células solares
es barato pero su rendimiento también tiende a también degradar
rapidly.  los Tales materiales alternativos como el selenide del iridio cobrizo
ofrezca la promesa que un heterojunction delgado-cinematográficos llamado solar
la célula puede ser developed.  Muy eficaz pero muy caro solar
pueden hacerse las células del arseniuro del galio.   como que Ellos pueden comercializarse
los componentes activos de dispositivos que enfocan la radiación solar
para reducir el tamaño y número de células necesitados.
 
Las características del rendimiento de una célula fotovoltaica típica son
trazado en Figura 2.  El voltaje más alto por que puede producirse

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una célula se llama el voltaje del abrir-circuito; éste es aproximadamente 0.55
los voltios (el V) para silicon.  Como más corriente es arrastrado de la célula por
la carga, las caídas de voltaje.   La corriente máxima que puede ser
deducido de una batería solar, el cortocircuito actual, es aproximadamente 300
los amperios por el metro del cuadrado en el sol fuerte.   Para el poder del máximo, un
la célula de silicón debe operarse a aproximadamente 0.45 V (por completo el sol) y
90% del cortocircuito actual.   Como la intensidad de solar
la radiación se cae, el voltaje del abrir-circuito se cae despacio, pero el
las caídas actuales aproximadamente a medida de la intensidad.   Encima de un
el ciclo diario, la potencia desarrollada máxima se logra cuando el sol es
a su más alto y, claro, se cae poner a cero entre el crepúsculo y
dawn.  el rendimiento Solar está reducido en los días nublados, pero la luz del sol difusa
todavía pueda producir un fragmento útil de rendimiento lleno.   Interestingly,
una batería solar o módulo pueden ponerse en cortocircuito o pueden salirse abierto
el circuited indefinidamente a menos que dañándose.
 
Se define la eficacia de una batería solar como la proporción del
el rendimiento de la energía eléctrica a la energía recibida por una máquina solar.   El típico
la eficacia de un módulo de PV es aproximadamente 10%.   que Esto significa que cuando 750
El W de luz del sol está cayéndose en un metro cuadrado de serie solar (típico
la intensidad de la luz del sol en la mayoría de las áreas del nondesert), la serie solar
produzca que 75 W/sq m  Solar-célula eficacia tiende a caerse como
la temperatura celular rises.  Este efecto puede ser serio en caliente
climas dónde la célula puede operar a las 50 [los grados] LENGUAJE C o aun superior.
Montando la célula en un apoyo absorbente de energía (el disipador de calor) el testamento
tienda a controlar la temperatura.
 
Series solares comerciales o módulos son aproximadamente 35 por 150 centímetro y
es hecho con el vaso templado laminado afronta y el aluminio estirado por presión
sides.  Ellos pueden ponerse de pie las temperaturas de a 70 [los grados] el LENGUAJE C pero el
el material del laminado plástico entre las células y la tapa de vaso
ponga amarillo con tiempo si expuesto a temperatures.  superior Para
superior el uso de temperatura, pueden usarse los materiales de inclusión de silicón.
 
EL SOLAR-CÉLULA SYSTEMS
 
Desde que las células fotovoltaicas dan su rendimiento más alto cuando puntiagudo
directamente al sol, la actuación eléctrica puede perfeccionarse por
poniéndolos en una montaña mudanza hacia que siempre es puntiaguda el
Prototipo de sun.  que examina el systems es relativamente caro y el
el motor y systems del sensor más probablemente son fallar que es el
el solar-célula array.  Moreover, los motores examinando consumen electricidad.
Un escáner disponible usa como bombillas de los sensores llenadas con
El Freon, un gas consideró ahora medioambientalmente arriesgado.   Bajo
las condiciones del presente, nosotros recomendamos a un Fabricantes de support.  simples, estáticos
mantenga el consejo en el ángulo bueno montando un solar
forme en una situación escogida pero una pauta año-redonda buena es a
apunte la serie directamente hacia el ecuador, mientras inclinándoselo a un
el igual angular a su latitud.   por ejemplo, si usted se localiza a
10 [los grados] la latitud sur, alce el borde sur del tablero hasta el
el tablero se ladea 10 [los grados] de horizontal.
 
Systems híbrido que proporciona el agua caliente además de electricidad
también se ha investigado.   Aunque ellos trabajan bien
para los hogares remotos en los climas norteños ellos no parecen
económicamente parezca en los países tropicales dónde la necesidad para caliente
el agua es que menos Excepciones de urgent.  son clínicas remotas, los hospitales,
u otros funcionamientos que necesitan un suministro fiable de agua caliente.
Incluso el vapor de temperatura bajo puede hacerse por un propiamente diseñó
la array.  SunWatt Corporación híbrida y Alpha que Solarco han desarrollado
los módulos híbridos empaquetados.
 
Normalmente se venden las baterías solar en tableros que varían en el tamaño pero son
de voltage.  normal las células individuales Que une en las series agregan
los voltajes de las células individuales, mientras las células que une en
el paralelo agrega su capacidad de actual-transporte.   Dieciséis voltios son
una opción popular para un tablero solar, porque ese voltaje del rendimiento
se necesita cobrar una batería de almacenamiento de 12-V.
 
Guardando y Convirtiendo la Energía
 
En algunas aplicaciones, como el uso de células fotovoltaicas para
el agua bombeando para la irrigación, el cambio en el rendimiento de las células
a través de día y noche es aceptable desde que el poder se requiere
sólo durante unas horas en cada periodo de la 24-h.   Para muchas aplicaciones,
sin embargo, la serie del solar-célula debe usarse junto con un
system de almacenamiento de batería Durante que puede proporcionar power.  continuo
las horas de la luz del sol máximas, las baterías se cobran por el solar
células que producen más poder que se requiere por la carga.
Durante la noche, las baterías descargan para operar la iluminación y
otro Uso de loads.  de un diodo es necesario prevenir las baterías
de la corriente inversa de paso en las baterías solar por la noche, y un
voltaje-regulando el circuito normalmente se proporciona en el systems más grande
para mantener alejado las baterías de sobrecargarse por la serie de PV.
Algunos reguladores de tensión también desconectarán la carga para prevenir
el daño si el cargo de la batería se pone demasiado bajo.
 
Las baterías del llevar-ácido desarrollaron especialmente para fotovoltaico-system
generalmente se usan las aplicaciones, pero cualquier llevar-ácido del profundo-ciclo
la batería puede servir si necesario.   que las baterías Automovilísticas no son
muy satisfactorio para esta aplicación porque el cargo diario y
descargue ciclos grandemente acorte su vida útil.   Para algunos
los propósitos, sobre todo en las situaciones remotas, el más caro
se prefieren las baterías de níquel-cadmio desde que ellos requieren menos
el mantenimiento.
 
Una serie del solar-célula con la batería proporciona la corriente directa (d.c.),
qué tiene muchos uses.  UN system fotovoltaico para d.c. sólo se muestra
en Figura 3.  Para un arreglo simple de unas luces y una radio

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o la TELEVISIÓN puso, éste es el system preferido.   las luces Incandescentes para
12 V D.C. está disponible, y es casi dos veces tan eficaz como
su 220-V o colegas del 110-V.   que la Televisión del 12-V Pequeña es son mismos
eficaz también, y una radio pequeña, portátil dibuja muy pequeño
power.  However, los tubos fluorescentes, que los refrigeradores, etc., diseñaron
para operar en d.c. pueda ser muy más caro que su
colegas que operan del 220-V o 110-V alterno-actual
(a.c.) el conductores principales en el normal el uso industrial y familiar.   Él
pueda ser por consiguiente deseable incluir un inversor que convierte
el d.c. proporcione al 50 Hz o 60 Hz a.c. necesitado por estos aparatos.
Alguna pérdida de potencia es el resultado del uso del inversor
(por lo menos 10%), pero esto puede justificarse si lleva a grande
las economías en el cost de los aparatos.   Alternatively, el inversor,
puede usarse para sólo el a.c. los aparatos, mientras el resto
de la carga se opera directamente de d.c.
 
El Coste básico
 
Pueden comprarse las series fotovoltaicas ahora para aproximadamente $6 a $10 por
watt.  máximo Este precio se ha caído despacio pero firmemente encima del
los pocos años pasados, y se espera que continúe cayéndose. La Adición de  
el almacenamiento de la batería (y regulador, si necesitó) agrega 50% o más a
este cost.  El cost total es demasiado alto para competir con el local
el rates de utilidad en la mayoría de los lugares, pero es lejos más barato que la instalación
y cost que opera de una gasolina o generador del diesel.   Como un
la pauta, si un line de poder más largo que un km debe ser por otra parte
construido, PV o PV más el systems viento-generador son una manera más barata a
consiga pequeño para moderar cantidades de electricidad.
 
Se cree que los photovoltaics empezarán a ser usados ampliamente
cuando el precio se cae a aproximadamente $2 por el vatio máximo en 1989 precios.
A este nivel, y asumiendo ese todo system coste otoño a un
el rate similar, el testamento de electricidad solar es competitivo con centralizó,
el fósil-combustible el systems generador y se usará adelante un grande
descascare los dos por las corporaciones de utilidad y por individuos que poseen
la azotea arrays.  aun ahora, las baterías solar son probablemente más barato que
los generadores del diesel para la mayoría de las aplicaciones rurales.   Y si los precios
caígase como predicho, las baterías solar podrían ser los más baratos
la fuente de electricidad para todas las aplicaciones en las situaciones remotas de
los países tropicales, sobre todo si combinó con los generadores del viento
(W.J. Bifano 1982).
 
LAS NECESIDADES DE ENERGÍA ENCONTRÁNDOSE CON LAS BATERÍAS SOLAR
 
En la próxima década, aplicaciones de baterías solar desarrollando
los países probablemente estarán principalmente en los pueblos rurales.   Muchos pueblos
no tenga un adelantamientos de una línea de poder por un system de la reja centrales;
el cost de extender una reja de poder servir todos los pueblos serían
prohibitivo en los países grandes.   However, los esquemas solares modelos son
ahora en marcha en la mayoría de los países en desarrollo (W.A. Brainard
1982) .  See Mesa 1 para los requisitos de poder de pueblo típicos para un
el número de actividades que pueden impulsarse por las baterías solar.
 
Se usan las bombas de agua impulsadas solares cada vez más para la irrigación
y abasteciemientos de agua de la comunidad.   La ventaja excelente de un
el system bombeado es la facilidad con que el abasteciemiento de agua puede guardarse
libre de contamination.  Del punto de vista de salud de la comunidad,
una bomba puede ser la inversión más importante un hechuras del pueblo.
 
Como un ejemplo, Arco Inc Solar., describió un portátil fotovoltaico
el abasteciemiento de agua para el pueblo de Boera, Papuasia-Nueva Guinea (Arco
Inc solar. 1982) .  El pueblo tiene una población de aproximadamente 1,000,
y los system instalaron produce 440 vatios de la cresta, sin la batería,
storage.  Este system entrega aproximadamente 5,500 litros por hora (L/h) en
la luz del sol llena y aproximadamente 3,300 L/h bajo las condiciones nubladas.
El almacenamiento se proporciona por cuatro tanques cada uno de 5,500 capacidad de la L que
está normalmente lleno por mediodía.   La bomba se cambia entonces fuera de por un
el flotador valve.  Los lugareños pagan aproximadamente $0.01 por el cubo de water.  UN
la porción de los fondos se usa por la comunidad para mantener el
el system.
 
LA MESA DE          I:  LOS REQUISITOS DE PODER DE PUEBLO TÍPICOS
 
Assumptions:  500 personas, 100 Luz del sol de homes.  equivalente de 5
              horas mediodía la Fuente de sun. : La ref de  . 3.
 
APLICACIÓN QUE LA ENERGÍA DE                                       REQUIRIÓ,
EL KWH/DAY DE                                                      
 
La bomba de agua (50 L/person-día)                           4.7
Encendiendo - interior (2 lights/home)                        16.0
Encendiendo - al aire libre (5 lights/village)                     2.4
La televisión (20 sets/village)                              1.6
Los refrigeradores (10/village)                               10.0
Molendero de grano (1 kg grain/person-día)                     6.0
Las Comunicaciones (1 set/village de la radio receptor y transmisor)              0.4
 
El kWh/day total                                            41.1
La Cresta del kW total Requirió                                   10.7
 
Riegue por Beber e Irrigación
 
La irrigación para la agricultura probablemente es la mayor consumidora de
la energía en las áreas rurales de países en desarrollo. El   Animal poder y
las bombas diesel-alimentadas son los technologies.  compitiendo principales El
la cantidad de agua requerida para la irrigación puede ir de 5,000 a
13,000 metros cúbicos por la hectárea (el m/ha del cu) encima del periodo creciente,
o 40 a 110 m/ha del cu cada día.   El bombeando requerido la capacidad
es por consiguiente aproximadamente 4 a 10 L/second para cada hectárea, un típico
el ser de la granja 1 a 3 ha (W.A. Brainard 1982).
 
Como en el caso de suministro de beber-agua, la cantidad de poder
requerido depende de la profundidad de que el agua debe ser
pumped.  Usually que esto está menos de 10 metro, para que el requisito es
para unos ciento W/ha.  Si la irrigación es ser barata, el
los cost de obtener el agua deben estar menos del valor del
aumente en la producción de la cosecha.   Wright estimó que la irrigación es
no que vale la pena a menos que el coste de agua menos de sobre el metro de $0.05/cu
(W.A. Brainard 1982) .  Él hizo pensar en ese systems fotovoltaico
era dos a cuatro veces más caro que su rendimiento económico
para irrigation.  El punto muerto en los casos favorables (el agua
la profundidad menos de 5 metro) probablemente ya se ha alcanzado y el
el número de systems de la irrigación fotovoltaico-impulsado es probable a
extienda en el futuro cercano.
 
La irrigación no sólo es importante para las cosechas de comida pero también en el
las fases tempranas de reforestación.   el poder Solar puede contribuir al
la inversión de deforestación que ha sido drástico en los tales países
como India.  Otro beneficio económico indirecto de irrigación
es que puede detener, o incluso invierte, el cambio de la población de
los pueblos rurales a las ciudades mejorando la calidad de
el pueblo life.  Y, según una reciente revisión, la irrigación debe
aumente por 250% durante los próximos 25 años para apoyar un
la población mundial creciendo (J.L. Crutcher 1982).   Thus, los aumentamos,
el requisitos de comida de crecimiento demográfico mundial lleva a un
la predicción de uso aumentado de baterías solar.
 
 
Desalination
 
Las unidades del desalination fotovoltaico-impulsadas para producir el agua dulce
del agua de mar se ha instalado en Arabia Saudita y Qatar
(J.L. Crutcher 1982) .  Ellos usan la ósmosis inversa en que el
se maneja la sal disuelta a través de una membrana.   Cada litro de beber
el agua requiere 8 a 20 Wh de electricidad que compara
favorablemente con 2.4 kWh para un destilador solar y 200 kWh para una llamarada
la evaporación unit.  La unidad a Jeddah ha estado en el funcionamiento desde que
El 1981 dado enero y proporciona 2,000 L por día de un 8 kW (la cresta)
la serie y d.c. -impulsó las bombas.   El system no usa un voltaje
el regulador; esto levanta eficacia pero primacías al waterflow fluctuando
el rates y pressures.  La unidad de Jeddah produce el agua con un
la salinidad de menos de 200 partes por millón (= 200 mg/L) .  En el
La unidad de Qatar, la salinidad está debajo de 500 mg/L:   esta relajación en
las normas les permiten a 6,000 L/day ser logrado de un 11.2 kW
(la cresta) array.  Desalination es, en general, económicamente viable
sólo en comunidades relativamente abundantes que tienen una agua severa
la escasez.
 
La Corporación de SunWatt ha demostrado un desalinator de PV/hybrid pequeños,
basado en la evaporación y ciclos de la condensación que produce
el agua dulce y electricidad al mismo tiempo.   However,
la producción de tal un machine en una escala industrial requiere más
la investigación.
 
La refrigeración
 
Los refrigeradores PV-impulsados para los suministros médicos, se ha vuelto un
el componente regular de esquemas del pueblo modelos. Los Refrigeradores de   que
opere en d.c. está disponible, y también es posible comprar un
el refrigerador con su propio panel.  fotovoltaico independiente El
la fiabilidad de systems del solar-célula es sumamente importante cuando
las vacunas guardando y otros suministros médicos que deteriorarían
rápidamente cool.  guardado en caso negativo que UN refrigerador típico requiere
aproximadamente 300 vatios de la cresta y consume aproximadamente 1 kWh/day.   Experience
con 20 systems del refrigerador en los países diferentes ha mostrado
que las unidades ahora disponible requiera el mantenimiento muy pequeño
excepto de la propia alimentación eléctrica (G.F. Hein 1982).
 
La Molienda de harina
 
La actuación de un molino de grano solar-impulsado a Tangaye en
Burkina Faso se ha documentado bien.   El molino empezó el funcionamiento
en el 1979.  dado marzo El 1.8 kW la serie solar fue usada para moler el grano para
600 familias, relevando a las mujeres del pueblo de un periódico uno-a,
dos-hora task.  Los módulos tempranos no eran muy fiables, pero por
1982 los system originales camellaron bien 98% del tiempo (D. Elwell
1981) .  No los problemas de mantenimiento o funcionamiento eran reported.  El
el system se aumentó en el tamaño en mayo 1981 a 3.6 kW, y un mejoró
la trituradora de martillos era installed.  Por 1982, el molino estaba moliendo
1.2 toneladas de harina por semana y la cooperativa que ejecutan el molino
demostrado un utilidades de operación pequeño.
 
Encendiendo y Comunicaciones
 
Incandescente o la lámpara fluorescente más eficaz puede
grandemente mejore la vida del pueblo comunal proporcionando aumentó
las oportunidades para las reuniones y los eventos sociales por las tardes.
El almacenamiento de la batería es esencial si encender es incluido en un esquema.
El precio de las luces y la eficacia mayor de d.c. deba
se compare con los balastos más baratos para a.c. los tubos fluorescentes
antes de decidir si para comprar un inversor; el inversor puede ser
el componente con el mayor cost y la fiabilidad más baja.
 
Porque ellos requieren poder comparativamente pequeño, la televisión,
los juegos pueden ser operados por las baterías solar.   El valor de TELEVISIÓN en rural
se documenta bien la educación en muchas situaciones, mientras empezando en 1976
con el d'Ivoire de Cote e India.
 
Un aparato de radio de la emergencia es una suma útil a un pueblo y tiene
sido incluido en los planes de desarrollo de algún countries.  El
El gobierno mexicano ha instalado un solar-impulsó, el teléfono rural
estacione, y solar-impulsó los teléfonos también se han usado en
Arabia.  Saudita que el poder Solar se prefirió para un comunicaciones del microonda
únase en Papuasia los Nuevos Guinea.  Telecomunicacioneses términos
y datos-procesando los microordenadores también pueden operarse por solar
cells.  VITA ha instalado el systems de radio de paquete solar-impulsado
donde las computadoras comunican entre sí vía la radio, en
las áreas remotas de Sudán y los Filipinas.   que Este papel fue preparado,
en parte, en una situación americana remota en una palabra solar-impulsada
procesador que opera a través de un inversor del 2-kW.   Estos ejemplos
ilustre la variedad de maneras en que pueden usarse las baterías solar
las comunicaciones en las situaciones remotas.   Como en otras aplicaciones, el
la fiabilidad de baterías solar es su ventaja principal.
 
Las Industrias locales
 
La lata las series de PV ayudan el desarrollo de industries?  Uno pequeño
la reciente revisión cubrió a los fabricantes pequeños, rurales específicamente, en
México y los Filipinas, empleando menos que 50 personas y
los productos de consumo simples produciendo.   la Mayoría de las industrias fue encontrado
para requerir demasiado grande una inversión en el photovoltaics ser económicamente
viable a present.  However, las posibilidades viables hacen
exista en un poco de industrias que usan las herramientas motorizada pequeñas.
 
Entre las industrias pequeñas, una posibilidad interesante está el local
fabrique de módulos fotovoltaicos ellos.   Small-scale,
las plantas laboriosas pueden hacer los módulos de las células compradas.
Ellos pueden hacer las células, del silicón de calidad industrial, incluso
las técnicas de fabricación recientemente desarrolladas usando.   Voluntario de VITA
recientemente ayudado puesto a la primera fábrica en Africa producir PV
panels.  Using las células compradas, la planta marroquí resulta 100
los tableros por week.  En las plantas así, la economía de usar un
pocos obreros extras para reemplazar una inversión de capital grande en automatizado
los equipos son muy favorables.   UN estado detallado de un
El 500-kW PVES plantan planeándose ahora para India mostró cómo 11 excepcionalmente
obreros de la producción pueden cambiar de sitio aproximadamente $800,000 de inversión de capital.
Los módulos solar-celulares pequeños para cobrar las baterías para portátil
pueden hacerse luces, radios, y otros aparatos eléctricos pequeños
en las tiendas aun más simples; puede hacerse en un nivel del pueblo.
 
Tres modelos de la planta relativamente en pequeña escala a los niveles diferentes de
la producción se propone debajo.   que los equivalentes de Cost son para la ilustración
y no debe usarse por planear.
 
o UNA tienda pequeña el 5-W productor al 10-W las disposiciones de carga para baterías solares.
 
Las baterías solar de    , plástico para los casos, etc., se compra.
 
El Rendimiento de    :   2,000 corceles por año, 8 por el día de trabajo.
 
El Personal de    :   1 a 2 personas.
 
La Capital de    :   $25,000 arranque, $32,000 por año el cost material.
 
o fábrica Laboriosa que hace el 40-W, los módulos de PV laminados.
 
Se compran baterías solar de    , vaso, y otros suministros.
 
El Rendimiento de    :   1/2 Megavatio (el MW) en los módulos por año (12,500
Los módulos de    , 50 por día).
 
El Personal de    :   18 obreros de la producción.
 
La Capital de    :   $250,000 arranque, $2,000,000 por los materiales del año,
EL COST DE    .
 
o Plant las baterías solar de fabricación del silicón de calidad industrial.
 
    Using el silicón de calidad más barato, la planta lanza el polysilicon
    forma, los corta en las obleas cuadradas, los droga, agrega metal
    avisa, etc.
 
El Rendimiento de    :   1 MW por año (1,000,000 obleas, 4000 por día).
 
El Personal de    :   20 obreros (6 muy experimentado).
 
La Capital de    :   $2,500,000 arranque, $3,000,000 por el año operar.
 
ALGUNAS COMPARACIONES CRÍTICAS
 
En la actualidad, los photovoltaics no pueden competir centralmente con generó
electricidad excepto cuando impulsa los lines deben instalarse mucho tiempo encima de
distances.  Ellos son ser aplicados por consiguiente el más probablemente en rural
las situaciones, sobre todo en los pueblos.   Su flexibilidad en el uso, en
las series grandes o pequeñas, es una ventaja mayor desde que un system puede ser
cuidadosamente entallaba a la aplicación específica y extendió como
needed.  En comparar la eficacia en función de los costos de solar y diesel
el systems, particular o factores económicos locales pueden ser firmes,
incluso cuando se tienen en cuenta coste de mantenimiento y fiabilidad.
Los problemas de fracaso con los módulos más tempranos parecen tener
se resuelto; así, el poder del viento es el único competidor serio de
Los dispositivos de PV como una fuente renovable de electricidad.   Una alternativa
eso también debe ser considerado en serio es el poder termal solar.
Pueden usarse agua caliente o gas para manejar un motor Stirling, para
el ejemplo en la irrigación, y algunos ingenieros defienden que esto es
actualmente el método más eficaz. Los Refrigeradores de   y acondicionadores de aire
también puede manejarse por el agua calurosa, pero necesidad pequeño eléctricamente
pumps.  Here impulsado como en otra parte, uno debe escoger de muchos
las alternativas el uno que las ofertas la combinación buena de cost y
la efectividad.
 
La opción de baterías solar o generadores del viento para electricidad
depende del location.  However, es probable que una combinación
de éstos la fuente mayor se volverá de electricidad en
áreas que no se proporcionan con una reja central que distribuye,
por ejemplo, hidroeléctrico o energía geotermal.   El cost de
las baterías solar todavía son altas y hay pocas aplicaciones en que
un beneficio económico fuerte puede demostrarse para justificar su
introduction.  However, no hay ninguna duda que la lata de las series solar
grandemente mejore la calidad de vida del pueblo rural.   El próximo
década debe ver una gran expansión en la utilización del solar-célula como
los precios se caen a los predijimos $1 a $2 por el vatio máximo.
 
Con suerte, los países en desarrollo pueden seguir la primacía de India,
Marruecos, y México empezando a desarrollar sus propias capacidades
para el solar-célula production.  Thus, un país puede empezar ahora a
desarrolle las capacidades tecnológicas en un campo dónde la demanda futura
parece cierto.
 
LAS REFERENCIAS DE                           
 
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     1982). Las   Bosque Colinas, California,:   Arco Inc Solar., 1982.
 
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Las      Desarrollo Ayuda Aplicaciones. el Instituto de "   de Eléctrico
     y la Electrónica Diseña, Procedimientos de los 16 Photovoltaics
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     3, EL PP. 1183-1188, 1982.
 
3.   Brainard, W.A., " El Mercado Mundial para Photovoltaics en el
     el Sector Rural. el Instituto de "   de Eléctrico y la Electrónica Diseña,
Los Procedimientos de      de la 16 Photovoltaics Especialistas Conferencia
     (San Diego, California), vol. 3, el pp. 1308-1313, 1982.
 
4.   Chiles, James R., la Energía de " Mañana Hoy. "   AUDUBON, Nuevo,
     York, Nueva York, vol. 92, el pp. 58-72, 1990.
 
5.   Crutcher, J.L.; Cummings, A.B.; Norbedo, A.J., " Fotovoltaico-impulsó
El Agua de mar de      la Desalination Systems:  Experiencia en Dos
Las Instalaciones de     . el Instituto de "   de Eléctrico y Electrónica
     Engineers, los Procedimientos de los 16 Especialistas de Photovoltaics,
La Conferencia de      (San Diego, California), vol. 3, el pp. 1400-1404,
     1982.
 
6.   Día, J. F., " Una Vista americana de Photovoltaics Desarrollando,
Los Países de     . los Procedimientos de "   de la Conferencia europea Tercera en
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7.   Elwell, D., la Generación de Electricidad " Solar Desarrollando,
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8.   Hankins, Mark, la Energía Renovable en Kenya, Nairobi, Kenya,:
     PHEDA, 1987.
 
9.   Hein, G.F., " Plan, Instalación, y las Experiencias Que opera
     de 20 Refrigerador Médico Fotovoltaico Systems en Cuatro
Los Continentes " de     . El Instituto de   de Eléctrico y la Electrónica Diseña,
Los Procedimientos de      de los 16 Especialistas de Photovoltaics
La Conferencia de      (San Diego, California), vol. 3, el pp. 1394-1399,
     1982.
 
10.  Komp, Richard J., Electricidad de Photovoltaics:  Práctica de
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     1984.
 
11.  Maycock, Paul D.; Stirewalt, Edward, la Luz del sol de Photovoltaics: ,
     a Electricidad en Un Step.  Andover, Ladrillo de Massachusetts: 
La Casa de     . La Cía. publicando, 1981.
 
12.  Wright, D.E., " El Uso de Bombas Fotovoltaicas para En pequeña escala
La Irrigación de      en el World:  En vías de desarrollo un Informe de Progreso en el
     el UNDP/World Banco Proyecto. los Procedimientos de "   del europeo Tercero
La Conferencia de      en la energía solar, pp. 117-123, 1981.
 
                         MANUFACTURERS
 
Los proveedores americanos principales de módulos fotovoltaicos y relacionado
los equipos se listan debajo:
 
Solarco Alfabético, 11534 Paseo de la Góndola, Cincinnati, Ohio 45241,
 
Arco Inc Solar., P.O. Box 4400, las Colinas del Bosque, California 91365,
 
Photocomm Inc., 7861 Este el Camino Gris, Scottsdale, Arizona 85260,
 
Solarex S.A., 1335 Piccard Drive, Rockville, Maryland 20850,
 
La Corporación de SunWatt, RFD Box 751, Addison, Maine 04606,
 
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