THE FUTURE. HERE. NOW
.


^

martes, 4 de enero de 2011

aerodinàmicaa


AERODINÀMICA

L’aerodinàmica és la branca de la mecànica de fluids que estudia les accions que apareixen sobre els cossos sòlids quan existeix un moviment relatiu entre aquests i el fluid que els banya, sent aquest últim un gas i no un líquid. En el cas en que aquest fluid no fos un gas i fos un líquid parlaríem de la hidrodinàmica.
Com que es dona el cas en que el cos té un moviment en un fluid gas, estudiarem la part referent a aquest àmbit, l’aerodinàmica, ja que, té un estudi diferent al de la hidrodinàmica.
Per a estudiar la aerodinàmica, estudiarem el problema aerodinàmic que presenta el mòbil. Això consisteix en determinar o estimar les forces que realitza el fluid (en aquest cas l’aire) sobre el cos.
Per a solucionar el problema aerodinàmic, normalment, és necessari el càlcul de varies propietats del fluid, com poden ser la velocitat, la densitat d’aquest, la pressió en la qual es troba i la seva temperatura; tot això en funció de la posició del punt estudiat i el temps.
Fent models del camp fluid, és possible calcular (en quasi tots els casos, de manera aproximada) les forces i els moments de força que actuen sobre el cos o cossos submergit en el camp fluid. La relació entre forces que actuen sobre un cos, el qual té un moviment en el camp d’un fluid i les velocitats, venen donades per els coeficients aerodinàmics. Existeixen coeficients que relacionen la velocitat amb les forces i coeficients que relacionen la velocitat amb el moment. Conceptualment els més senzills són els primers, que donen la força de sustentació (L), la resistència aerodinàmica (D) i la força lateral (Y) en termes del quadrat de la velocitat (V2), la densitat del fluid (p) i la area transversal (St).


Les formules establertes són les següents:
• Coeficient de sustentació:      {C_L}=\frac{L}{\frac {1}{2}\rho V^2 S_t}
• Coeficient de resistència:         {C_D}=\frac{D}{\frac {1}{2}\rho V^2 S_t}
• Coeficient de força lateral:     {C_Y}=\frac{Y} {\frac{1}{2}\rho V^2 S_t}

Degut a la complexitat  dels fenòmens que ocorren i de les equacions que els descriuen, són de gran ajuda els assajos pràctics, per exemple, assajos en un túnel de vent, com els assajos numèrics (aeronàutica numèrica) i les simulacions per ordinador. Bàsicament, aquesta ciència s’ha utilitzat per a facilitar el vol dels avions i reduir el consum dels automòbils (augmentant el seu rendiment, reduint la seva resistència a l’aire).
Podem classificar l’aerodinàmica segons un termes establerts, entre els quals podem destacar:
     Segons la seva aplicació: aerodinàmica aeronàutica (anomenada simplement aeronàutica) i aeronàutica civil.
     Segons la naturalesa del fluid: compressible i incompressible.
     Segons el nombre de Mach característic del problema:
Ø  Subsònic (M<1):
      Subsònic baix (M<0,5)
      Subsònic alt (M<0,8)
Ø  Transsònic (M proper a 1)
Ø  Supersònic (M>1)
Ø  Hipersònic (M>6)

Cal esmentar que el problema aerodinàmic no contempla moviments o deformacions del cos. És a dir, el cos (o cossos) immers en el fluid sempre rep el mateix corrent a la mateixa velocitat i no es deforma elàsticament ni plàsticament.
En el cas en el que el cos pogués patir deformacions no es podria realitzar un estudi prou acorat sobre el problema aerodinàmic d’un cos. A la hora de realitzar assajos pràctics i numèrics, les variables que descriuen el cos canviarien constantment i no serviria de res.
Nombre de Mach
El nombre de Mach és el quocient entre la velocitat d’un objecte en un determinat medi i la velocitat del so en aquell mateix medi. S’acostuma a representar per mitjà de: M.
Així, per a obtenir el nombre de Mach, només cal aplicar la fórmula:
M= \frac {V} {V_s}
El nombre resultant és adimensional, i tant pot expressar la velocitat del fluid com la velocitat d’un cos relativa al fluid.
Aquest nombre rep aquest nom en honor al físic i filòsof austríac Ernst Mach.
El nombre de Mach s’usa comunament amb objectes els quals es mouen a alta velocitat en un fluid, i en l’estudi de fluid fluint ràpidament dins difusors o túnels de vent. A una temperatura de 15ºC, Mach 1, que és igual a 340,3 m/s (1225 Km/h) a l’atmosfera.


Principis aerodinàmics
D’acord amb el número de Mach o velocitat relativa en la qual es trobaria el prototip del cotxe solar a escala real, analitzaríem el problema aerodinàmic del prototip en base a que manté una velocitat subsònica, per tant, el seu número de Mach és inferior a la unitat.
Hi ha certes lleis de la aerodinàmica, aplicables a qualsevol objecte que es mou a través de l’aire, que expliquen, per exemple, el vol dels objectes més pesats que l’aire o com eliminar al màxim la resistència a l’aire (que més endavant faré referència).
De principis aerodinàmics en podem destacar els següents:
1 Teorema de Bernoulli
Daniel Bernoulli va comprovar experimentalment que la pressió interna d’un fluid (líquid o gas) decreix en la mesura que la velocitat del fluid s’incrementa, o dit d’una altra manera: en un fluid en moviment, la suma de la pressió i la velocitat en un punt qualsevol persisteix constant.
Per tant obtindríem la següent igualtat: P + v= k
Per a que es mantingui aquesta constant k, si una partícula augmenta la seva velocitat v serà a mesura de disminuir la seva pressió p, i a la inversa.

El teorema de Bernoulli es sol expressar en la següent forma:
p + 1/2 dv2 = k (constant)
Cuadro de texto: p = pressió en un punt donat.
v = velocitat en el punt.
d = densitat del fluid.
pd = pressió dinàmica.El factor p l’anomenarem pressió estàtica i el factor 1/2 dv2 pressió dinàmica.
p + 1/2 dv2 = k
1/2 dv2 = pd


Es pot considerar el teorema de Bernoulli com a una derivació de la llei de conservació de l’energia. L’aire està dotat d’una pressió p, i aquest aire amb una densitat d fluint a una velocitat v conté energia cinètica, el mateix que qualsevol objecte en moviment, per tant podem afirmar que l’energia cinètica seria igual a la pressió dinàmica (1/2 dv2). Segons la llei de la conservació de l’energia, la suma de les dues és una constant:                 p + 1/2dv2 = constant. A partir de la deducció d’aquesta equació, per a un mateixa densitat, si augmenta la velocitat disminuirà la pressió i al inrevés.
Enfocant aquest teorema des de un altre punt de vista, es pot afirmar que en un fluid en moviment, la suma de la pressió estàtica (pe) més la pressió dinàmica (pd), resulta una pressió total (pT), que alhora és constant.
pT = pe + pd = k
A partir de la formula es pot deduir que si la pressió dinàmica (velocitat del fluid) s’incrementa, la pressió estàtica disminueix.
Com a conclusió, podem afirmar que si les partícules de l’aire augmenten la seva velocitat serà a causa de disminuir la seva pressió i a l’inversa.
Aquesta afirmació només és verdadera en velocitats inferiors a la del so, ja que a partir de la velocitat supersònica succeeixen fenòmens que afecten de forma important a aquesta relació.


2 Efecte Venturi
Giovanni Battista Venturi, va comprovar experimentalment que en fer passar per un conducta més estret, les partícules d’un fluid augmenten la seva velocitat.
En un conducte tancat, la pressió disminueix en augmentar la velocitat després de passar per una zona de secció menor. Si en aquest punt del conducte s’introdueix l’extrem d’un altre conducte, es produeix una aspiració del fluid contingut en aquest en aquest segon conducte.
Resistència aerodinàmica
Es denomina resistència aerodinàmica al component de la força que pateix un cos en moure’s a través d’un fluid, en aquest cas l’aire, en la direcció de la velocitat relativa entre l’aire i el cos.
La resistència aerodinàmica sempre és de sentit oposat a la mencionada  velocitat, per la qual cosa es diu que és la força que s’oposa a l’avanç d’un cos a través de l’aire.
De la mateixa manera que la resta de forces aerodinàmiques, s’utilitzen coeficients aerodinàmics que representen l’efectivitat de la forma d’un cos per al desplaçament a través de l’aire. El seu coeficient és conegut popularment com a: coeficient de penetració, coeficient de resistència o coeficient aerodinàmic, sent aquesta última la denominació especialment incorrecta, ja que, existeixen varies forces aerodinàmiques amb els seus respectius coeficients aerodinàmics, i cadascun d’aquests tenen un significat diferent.
La forma en que s’estudia la resistència aerodinàmica presenta algunes particularitats segons el camp de la seva aplicació.
1 En aeronàutica
Cal tenir en compte l’estudi d’aquesta aplicació de la aerodinàmica, ja que la major part dels prototips de cotxes solars que participen en la World Solar Challenge (i altres curses d’aquest nivell) presenten formes cada vegada més aerodinàmiques i algunes basades en tecnologia aeronàutica.    
La resistència total d’un cos en l’aire es pot descompondre en els següents tipus de resistència:
1.1Resistència paràsita
És denomina així a tota resistència que no és funció de la sustentació. És la resistència que es genera per totes les petites parts d’un objecte que no són aerodinàmiques. Està composta per:
     Resistència de perfil: La resistència d’un perfil alar es pot descompondre a la vegada en aquestes dues:
Ø  Resistència de pressió: Causada a partir de la forma de l’estela del perfil alar.
Ø  Resistència de fricció: Causada per la viscositat del fluid que crea un força de fricció en entrar en contacte amb la Superficies del cos.
     Resistència addicional: És la resistència provocada per els components d’un avió que no produeixen sustentació, com per exemple el fuselatge i la resta de components no aerodinàmics.
     Resistència d’interferència: Cada element exterior d’un avió en vol que posseeix la seva capa límit, però a causa de la seva proximitat poden arribar a interferir-se entre sí, el que condueix a l’aparició d’aquesta dita resistència d’interferència.
Capa límit
Quan un cos en moviment està en contacte amb un fluid, el fluid que no entre en contacte amb el cos no pateix cap alteració.
El fluid que entre en contacte immediat amb un cos, quan aquest es mou amb una velocitat, queda adherit a ell a causa dels efectes de la viscositat del propi fluid. Aquest fluid adquirirà una velocitat igual a la del cos.
La qüestió està en la zona intermèdia en la qual l’aire pateix una transició gradual entre ambdós comportament, i l’aire passa de tenir una velocitat iguala a la del cos a tenir un velocitat v.
La capa límit es sol definir com la zona en la que el flux de fluid, en aquest cas l’aire, te una velocitat de entre el 0 i el 99% respecte el cos. Capa límite sobre una placa plana
No totes les capes laminars són iguals.
Hi ha dos tipus de fluix, el fluix laminar i el fluix turbulent. El laminar es comporta de forma ordenada i es mou suaument seguint el contorn de les coses. El turbulent, es comporta de manera caòtica, sense seguir cap direcció concreta i sense ordre aparent.

Capa límite laminar y turbulenta
A partir d’aquí podem afirmar que hi ha dos tipus de capa límit: la capa límit laminar i la capa límit turbulenta. La capa turbulenta és lleugerament més gruixuda que la laminar, i com que el fluid es mou en totes direccions, dissipa més energia, per la qual cosa la força de fricció derivada d’ella és major.

Tipos de capa límite
1.2 Resistència induïda
Si considerem una ala de dimensions finites, a causa d’uns remolins que apareixen en els extrems de l’ala per la diferencia de pressions entre l’extradós i el intradós, sorgeix l’anomenada resistència induïda.
Aquesta resistència és funció de la sustentació i de d’aquí sorgeix que sigui directament proporcional a l’angle d’atac. Quan hi ha una major sustentació o un increment de la sustentació també hi ha una major resistència induïda o un increment d’aquesta. Per tant, és la resistència produïda com a resultat de la producció de sustentació. Inconvenient dels angles d’atac alts és l’alta producció de resistència induïda, encara que creïn més sustentació.
Com a conclusió podem afirmar que la resistència induïda és una de les forces aerodinàmiques oposades a la sustentació.
La fórmula de la resistència induïda és la següent:
D_i = \frac {2L^2} {\rho \pi b^2 V^2 e}

En el Sistema Internacional d’Unitats:
D_i\,: Resistència induïda (Newtons, N)
L\,: Sustentació (Newtons, N)
\rho\,: Densitat del fluid (Kg·m-3)
b\,: Envergadura (metres, m)
V\,: Velocitat (m·s-1)
e\,: Factor d’eficiència, depèn de la forma de la planta de l’ala (adimensional)


Fórmula del coeficient de la resistència induïda:
C_{D_i} = \frac {D_i}{ \frac {1} {2} \rho V^2 S } = \frac {{C_L}^2} {\pi A e}
D_i\,: Resistència induïda (Newtons, N)
\rho\,: Densitat del fluid (Kg·m-3)
V\,: Velocitat (m·s-1)
S\,: Superfície alar en planta
C_L\,: Coeficient de sustentació
A\,: Allargament de l’ala (metres, m)
e\,: Factor d’eficiència, depèn de la forma de la planta de l’ala (adimensional)

1.3 Resistència total
La fórmula de la resistència total és:
D= q  S C_D = \frac {1} {2} \rho V^2 S C_D
D\,: Resistència. S’utilitza la D per el terme drag (arrastrar, provinent de l’anglès)
q = \frac {1} {2} \rho V^2\,\rho\,: Densitat del fluid (Kg·m-3)
q = aquest terme s’anomena pressió dinàmica
 
V\,: Velocitat (m·s-1)
S\,: Superfície alar en planta
C_D\,: Coeficient aerodinàmic de resistència

Per tant, a partir d’aïllar de la fórmula, tindrem que el coeficient aerodinàmic de resistència és:
C_D= \frac {D}{ \frac {1} {2} \rho V^2 S }
Així doncs, finalment, la resistència aerodinàmica total és la suma de la resistència paràsita i la resistència induïda.

2 En automobilisme
La fórmula de la resistència aerodinàmica total utilitzada en aeronàutica és aplicable a la resistència aeronàutica total creada per un automòbil en moviment.
Factors que afecten a l’aerodinàmica d’un automòbil:
     Les formes suaus solen millorar l’aerodinàmica. Encara que, una part final del cotxe acabada en més precipitació i dirigida cap avall és millor que un final arrodonit.
     El fet de tenir els para-xocs més baixos i més propers al terra millora l’aerodinàmica fent que hi hagi molt poca penetració en la resistència.
     La quantitat de superfície que s’enfronta al vent és juntament amb el coeficient aerodinàmic els dos factors que determinen la resistència aerodinàmica final.
Òbviament, com que la resistència aerodinàmica es reflexa en un força que s’oposa al moviment i pot ser estimada a partir dels coeficients anteriors, també existirà un consum addicional d’energia necessari per a vèncer dita resistència, que normalment es qualifica com a potència.
Amb la següent fórmula podem estimar la potència perduda per culpa de la resistència amb l’aire.
Cx : coeficient de penetració
Si coneixem les dades aerodinàmiques d’un cos també podem calcular la potència necessària per a desplaçar-lo a certa velocitat per un fluid.
Exemple:
Coeficient de penetració: Cx = 0,66
Superfície frontal: S = 3,5 m2
Densitat de l’aire:  = 1,225 Kg/m3 (densitat a 0 metres segons International Standard Atmosphere, ISA)
Velocitat: V= 30 Km/h = 8,333 m/s
Càlcul de la potència:

No obstant això, cal no oblidar-se que aquesta no és la potència total, ja que en la realitat, en el desplaçament realitzat per un cotxe, a part de la resistència aerodinàmica existeixen resistències com per exemple la fricció amb el sòl o pèrdues mecàniques.

ENERGIAA 2

Germani
El germani té una menor amplada de banda d’absorció que el silici, resultant apropiat per a l’absorció de longituds d’ona majors, com la llum infraroja. Les oblees d’aquest material poden resultar útils per a la fabricació multicapa de pel·lícules lleugeres.
Silici
Ara, cal centrar l’atenció en el silici, ja que és el material més utilitzat en la fabricació de cèl·lules solars.
El silici és un material semiconductor amb estructura cubica. Cada àtom, de la xarxa que forma, té quatre electrons de valència.
És l’element més abundant després de l’oxigen i es pot trobar en quasi bé totes les roques, no obstant això, fins a arribar a la seva forma cristal·lina sense imperfeccions o, al menys, amb poques, cal sotmetre’l a costosos processos, actualment.
Hi ha dos tipus de silici. De tipus n i de tipus p. Un cristall de silici de tipus p es pot aconseguir dopant el silici amb àtoms de tres elèctrons de valència, per exemple el bor. D’altra banda, un cristall de silici de tipus p podem obtenir-lo dopant-lo amb àtoms amb cinc electrons de valència, com per exemple el fòsfor.
El silici té un gap de 1.16 eV, així que es troba en el rang en la que la eficiència pot ser màxima i està en l’ordre del 21,6%. S’han obtingut eficiències en laboratoris de fins el 19%. Comercialment, s’arriben a eficiències del voltant del 15% encara que el més corrent és trobar rendiments entre el 12-13%.
Pel que fa la relació cost/rendiment, les cèl·lules de silici actuals són bastant cares, variant segons els mètodes amb el quals s’han obtingut. A partir dels mètodes pels quals s’han obtingut donen lloc a diversos tipus de materials.
El silici gruixut (bulk) pot classificar-se en varies categories en funció de la cristal·linitat i de la mida dels cristalls dels quals se’n poden obtenir lingots, tires o oblees.
En podem distingir diferents tipus:
-       Silici monocristal·lí: és el que es sol obtenir a través del procés Czochralski. Les cèl·lules d’aquest material solen ser més cares i les oblees resultants de tallar el lingots en fines seccions, no solen cobrir tot el panell fotovoltaic, quedant les cantonades de cada cèl·lula sense material fotovoltaic.
El mètode de creixement Czochralski, en el que es fa girar una llavors de cristall submergit en el cristall de silici fos a la vegada que es treu lentament. En aquest procés es perd fins a un 70% del silici al tallar-lo per a obtenir els substrats finals. Amb ell s’obtenen cèl·lules que operen entre el 15 i el 18% de rendiment.                                                                                      

-       Silici policristal·lí: es fabrica tallant oblees a partir de lingots cilíndrics tallats longitudinalment com quadrats. Les cèl·lules obtingudes són més barates que les obtingudes a partir d’un únic cristall, però menys eficients.
Aquest tipus de silici està sent estudiat per a produït substrats de menor cost, però, encara s’ha de tallar i polir les lamines i això no redueix el cost de la seva producció.
S’obtenen eficiències entre el 13 i el 16% per a retalls de 20 cm2 i 10% per a 100 cm2, en les quals no sembla perjudicar la policristal·linitat.

-       Tires de silici: s’obtenen tires primes a partir de silici fos, també tenen una estructura policristal·lina. Aquestes cèl·lules encara tenen menor eficiència que les policristal·lines, però s’estalvia més en el procés de fabricació ja que no es desaprofita tant material al no necessitar la solidificació en lingots.
En el silici la major pèrdua d’eficiència correspon a la col·lecció incompleta dels parells electró-forat, això podria ser evitat disminuint el guix de la capa p i augmenten la mobilitat dels electrons, de manera que podria arribar en major número al circuit extern.
5.2 Pel·lícula prima (thin-films)
Multi-unió de Arseniür de Gali
Les cèl·lules de multiunió de Arseniür de Gali, són cèl·lules altament eficients que han sigut concebudes per a ser utilitzades en aplicacions especials com els satèl·lits, vehicles de exploració espacial i altres aplicacions que requereixen un alt rendiment. Aquestes cèl·lules multiunió consten de múltiples pel·lícules primes, cada una constituïda per un semiconductor diferent.
Una cèl·lula de triple unió, per exemple, podria estar composta per GaAs, Ge i GaInP2.
Cada tipus de semiconductor es caracteritza per una banda d’energia, que el fa més sensible a la llum d’un determinat color, o dit d’una altre manera més precisa, el fa més sensible a absorbir radiació electromagnètica d’una determinada regió de l’espectre.
Els semiconductors s’escullen cuidadosament per a aconseguir absorbir tot l’espectre solar produint, d’aquesta manera, la màxima electricitat possible.
Les cèl·lules multiunió de GaAs són les cèl·lules solars més eficients fins la data, assolint valors de fins un 39%. També són les més costoses de produir. Poden costar fins a 40$ US per cm2).
Concentradores solars fotovoltaiques
Curiosament, tot i tenir un alt preu, les cèl·lules multiunió formen part d’una de les tecnologies més prometedores per la seva bona relació cost/eficiència. En aquests sistemes, la energia solar es concentra varis centenars de vegades, el que fa que incrementi el rendiment de la cèl·lula. D’aquesta manera  permet reduir l’àrea de semiconductor requerit per watt generat.
Fonts reputades asseguren que els preus dels concentradors solars, properament cauran per sota dels 3$ US/watt.
6 Paràmetres de una cèl·lula solar
6.1 Punt de màxima potencia
Una cèl·lula solar pot funcionar en un rang molt ampli de voltatge (V) i corrents  (I). Incrementant la resistència de la carga (voltatge) en una cèl·lula des de zero (condició de curtcircuit) a un número infinit de valors (circuit obert), es pot determinat el punt de màxima potencia (la màxima potencia elèctrica obtinguda).
El punt de potencia màxima d’un dispositiu fotovoltaic varia segons la il·luminació incident que rep.
6.2 Factors d’eficiència en la conversió
El factor d’eficiència de conversió d’energia solar d’una cèl·lula (η, “eta”), és el percentatge de potencia convertida (de la llum solar absorbida per la cèl·lula) en energia elèctrica capaç de fer operar un circuit.
Aquest factor d’eficiència es calcula usant la relació establerta amb el punt de potencia màxima, Pm, dividint per la quantitat d’irradiació obtinguda en les condicions esta estàndards de medició. Aquesta quantitat d’irradiació  L’energia d’irradiació s’indica en W/m2 i la superfície de la cèl·lula, Ac, en metres quadrats.
Les condicions estàndard a partir dels quals es mesura l’eficiència de conversió, serien els següents: una temperatura de 25°C i una irradiació de 1000W/m2 amb una massa d’aire espectral de 1,5. Això correspon a la irradiació i espectre de la llum solar incident en un dia clar sobre una superfície solar inclinada respecte el sol amb un angle de 41,81º sobre la horitzontal.
Aquestes condicions representen, aproximadament, la posició del sol en el migdia en els equinoccis de primavera i tardo, concretament, en els estats continentals dels Estats Units amb una superfície orientada directament al Sol. D’aquesta manera, sota aquestes condicions, una cèl·lula solar típica de 100cm2, i d’una eficiència de 12% aproximadament, podria arribar a produir una potencia de 1,2 vats.
6.3 Factor de Forma (Fill Factor)
El Factor de Forma (FF), és un altre paràmetre interessant per a l’estudi del comportament d’una cèl·lula solar. Expressa la raó entre el punt de màxima potencia (Pm) dividit entre el producte entre el voltatge a circuit obert (Voc) i el corrent en curtcircuit (Icc).
7 Rendiment
El rendiment d’una cèl·lula de silici varia entre el 6%, aportat per cèl·lules silici amorf i el 40% (o més), obtingut a partir de cèl·lules multiunió en laboratoris de investigació. La eficiència de conversió que es sol obtenir en les cèl·lules disponibles comercialment (silici monocristal·lí) està als voltants del 12%. Les cèl·lules altament eficients no són precisament les més econòmiques. Per exemple, el 30% aconseguit per cèl·lules multiunió de materials poc comuns altament eficients (com l’Arseniür de Gali o el Seleniür d’Indi) produïdes en petita escala, poden costar fins a cent vegades més que les menys eficients, com el silici amorf (8%), produïdes en massa, generant només quatre vegades la potencia d’aquestes últimes.
Per a l’ús pràctic de l’energia solar fotovoltaica, la electricitat generada es sol injectar en les xarxes de distribució publica a través d’inversors. En sistemes aïllats de la xarxa o en vivendes particulars, la energia elèctrica generada es pot acumular i ser utilitzada en el moment en que sigui precisa.
Es sol dir que una cèl·lula solar mai arribarà a produir més energia de la que es va utilitzar en la seva fabricació. Aquest afirmació és totalment falsa. Considerant que el temps mitjà de vida d’una cèl·lula solar és de 40 anys i que el temps de retorn d’aquesta energia no sol superar els cinc anys (depenent del tipus de cèl·lula i de les condicions de treball), significa que la capacitat de producció energètica d’aquesta cèl·lula solar, no només seria suficient per a amortitzar a sí mateix, sinó que serviria per a reproduir-se fins a 30 vegades durant el seu cicle de vida.
8 Top 10 Països productors mundials d’energia solar
1 Alemanya (9,785 MW)
2 Espanya (3,386 MW)
3 Japó (2,633 MW)
4 Estats Units (1,650 MW)
5 Itàlia (1,167 MW)
6 República Txeca (465 MW)
7 Bèlgica (363 MW)
8 China (305 MW)
9 França (272 MW)
10 India (120 MW)
(aquest valors han estat obtinguts a partir de fonts de finals del 2009) http://1bog.org/blog/top-10-countries-using-solar-power/

9 Top 15 Plantes de energia solar més grans del món

Potencia
Localització   
Descripció
Construcció
Fotografia
97 MW

 Canada,
Sarnia
(Ontàrio)

Sarnia PV power plant
GM
2009-2010
84.2 MW

 Itàlia,
Montalto di Castro
(Lazio)

Montalto di Castro PV power plant

GM
SunPower Corp.
SunRay Renewable

2009-2010
80.7 MW

Alemanya,
Finsterwalde
Parc Fotovoltaic Finsterwalde I,II,III

GM
Q-Cells International

2009-2010
70 MW

 Itàlia,
Rovigo
Rovigo PV power plant

GM
2010
60 MW

 Espanya,
Olmedilla
(Castilla-La Mancha)
Parc Fotovoltaic Olmedilla de Alarcón

GM


2008
54 MW

Alemanya,
Straßkirchen
Parc Fotovoltaic Straßkirchen

GM
Q-Cells International

2009
53 MW

Alemanya,
Turnow-Preilack
Parc Fotovoltaic Lieberose

GM

Juwi

2009
50 MW

 Espanya,
Puertollano
(Castila-La Mancha)
Parc Fotovoltaic Puertollano

GM


2008
48 MW

 USA,
Boulder City, NV
Copper Mountain Solar Facility

GM

2010
46 MW

 Portugal,
Moura
(Alentejo)
Moura parc Fotovoltaic
GM, TRAC
ACCIONA Energia

2008
45 MW
Alemany,
Köthen
Parc Fotovoltaic Köthen

GM
RGE Energy

2010
(en construcció)
40 MW
Alemany,
Brandis

Parc Fotovoltaic Waldpolenz
GM
Juwi

2007
2008
36 MW
Alemany,
Reckahn
Parc Fotovoltaic Reckahn I,II
GM
2010
Reckahn II (en construcció)
35 MW
República Txeca,
Veprek
FVE Veprek
GM
2010
34.5 MW
Espanya,
Trujillo
(Cáceres)

Planta Solar La Magascona & La Magasquila
GM, TRAC
2008


10 Inconvenients de l’energia fotovoltaica
L’energia solar fotovoltaica tot i ser, amb diferencia, més neta que qualsevol de les energies no renovables, també produeix impactes mediambientals. Encara que durant la vida útil de les plaques solars no es produeixi cap mena d’impacte ambiental, durant la seva fabricació i durant el tractament del seu rebuig, sí que se’n emeten. Els principals impactes que es poden apreciar, per la seva naturalesa són; químics abocaments de sòlids, líquids i gasos; físics, tèrmics, visuals, biològics, impactes sobre l’ecosistema i la salut humana; i l’ús massiu del terreny i de les matèries primes.
En la fabricació dels variats materials que s’utilitzen per a la fabricació de cèl·lules solars, es produeixen emissions de: TeCd, B2H6, BCl3, H2, HF, SeH2, SH2, CH4, PH3, POCl3, P2O5, FH3, F4Si, P2Zn3, entre d’altres i vapors metàl·lics, alguns tòxics. Per altra banda, tot i que per a accepció tindríem l’GaAs que no és molt tòxic en el seu estat dissociat, si que ho són els seus compostos, que poden produir des de irritacions a la pell fins a problemes naturals més greus. S’estima que per a la producció de sulfur de cadmi, en cèl·lules que produïssin 100000 MW/any, s’obtindrien unes emissions aproximades de 34 tones de diversos compostos en aquest mateix any.
Per tant, la fabricació de plaques fotovoltaiques és un procés complicat que necessita una gran diversitat de matèries primeres i crea problemes mediambientals, energèticament, però si que és viable, sempre i quan estiguin en funcionament més de dos anys.
L’inconvenient més important però, és la seva complicació tècnica que fa que la fabricació de la tecnologia no sigui possible artesanalment i que, per tant, estigui subjecte als preus del mercat. Això fa que la seva comercialització sigui costosa i inaccessible per a la majoria de particulars. La causa d’aquest inconvenient, l’alt cost de d’aquestes matèries primes (com el silici), és que no es troben en estat pur i el procediment de la seva obtenció és costós i requereix uns medis apropiats. En el cas del silici, per exemple, s’ha de fondre i fer-se créixer per a formar un monocristall, etapa en la qual s’inverteix molt de temps i molta energia.