La energía radiante del Sol puede transformarse en forma directa en energía eléctrica de corriente continua, mediante el uso de captores. A nivel del suelo, la radiación solar puede estimarse en 1000 W/m2. Una parte de esa energía puede captarse por medio de las células fotovoltaicas, que se encargan de convertir los fotones incidentes en electrones libres. Estas células consisten en un monocristal del tipo semiconductor de silicio con impurezas.
La figura nos muestra la conformación de una célula y su circuito eléctrico externo.
Esta célula suele ser un círculo de unos 100 mm de diámetro y en las condiciones de 1000W/m2 de energía total recibida, con un rendimiento de este tipo de dispositivo del orden del 12 al 14 %, pudiendo suministrar una potencia del orden de 1 Watt. Este disco se comporta como un generador elemental de tensión 0,58 Volt a circuito abierto y puede suministrar en condiciones de corto circuito unos 2,3 Ampere.
Estas células se agrupan en serie de 35, formando lo que se denomina paneles solares.
Se pueden encontrar modelos de los siguientes valores:
- Potencia (típica + 10%) 42,0 W
- Corriente típica en carga 2,9 A
- Tensión típica en carga 14,5 V
- Corriente de cortocircuito 3,26 A
- Tensión de circuito abierto 18,0 V
La instalación típica de los paneles solares se debe a un esquema como el siguiente:
El panel solar se acopla a un cargador de baterías, que permite la acumulación de energía. Por eso, se emplea una batería de acumuladores que carga durante las horas de mayor radiación y devuelve durante las horas nocturnas. A la salida se le debe agregar, un convertidor contínua-alterna de tipo electrónico.