Que son las células fotovoltaicas

Sistema solar fotovoltaico

Las células solares fotovoltaicas (FV) generan electricidad absorbiendo la luz solar y utilizando esa energía luminosa para crear una corriente eléctrica. Hay muchas células fotovoltaicas dentro de un mismo panel solar, y la corriente creada por todas las células juntas suma suficiente electricidad para ayudar a alimentar su escuela, hogar y negocios.

Al igual que las células de una batería, las células de un panel solar están diseñadas para generar electricidad, con la diferencia de que las células de una batería producen electricidad a partir de sustancias químicas y las células de un panel solar generan electricidad captando la luz solar.

Cuando los fotones inciden en una célula solar, algunos son absorbidos y otros reflejados. Cuando el material absorbe suficiente energía fotónica, los electrones del material de la célula solar se desprenden de sus átomos.

Los electrones migran a la superficie frontal de la célula solar, que está fabricada para ser más receptiva a los electrones libres. Cuando muchos electrones, cada uno con una carga negativa, viajan hacia la superficie frontal de la célula, el desequilibrio de carga resultante entre las superficies frontal y posterior de la célula crea un potencial de tensión como los terminales negativo y positivo de una batería. Cuando las dos superficies se conectan a través de una carga externa, fluye la electricidad.

Células fotovoltaicas

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El sistema de paneles fotovoltaicos más típico es el sistema conectado a la red, que, como su nombre indica, está conectado a la red nacional. Esto significa que por la noche, cuando los paneles solares no funcionan, puede utilizar electricidad de la red.

Además, si su sistema solar produce más electricidad de la que necesita, puede vender el excedente a la red y ganar dinero por tener paneles solares en casa si hace uso de subvenciones para paneles solares, como la Garantía de Exportación Inteligente (SEG).

El segundo tipo de sistema de paneles fotovoltaicos es el sistema autónomo, que no está conectado a la red. En este caso, puede añadir baterías solares al sistema para disponer de electricidad cuando oscurece. Este sistema puede resultar muy práctico en zonas remotas donde no hay alternativa a otras fuentes de electricidad. Hoy en día, miles de personas alimentan sus hogares y negocios con la ayuda de paneles fotovoltaicos.

Historia de las células solares

Una célula fotovoltaica (FV) es una tecnología de captación de energía que convierte la energía solar en electricidad útil mediante un proceso denominado efecto fotovoltaico. Existen varios tipos diferentes de células fotovoltaicas que utilizan semiconductores para interactuar con los fotones procedentes del Sol y generar una corriente eléctrica.

Una célula fotovoltaica se compone de muchas capas de materiales, cada una con una finalidad específica. La capa más importante de una célula fotovoltaica es la capa semiconductora especialmente tratada. Se compone de dos capas distintas (tipo p y tipo n; véase la figura 3) y es la que realmente convierte la energía del Sol en electricidad útil mediante un proceso denominado efecto fotovoltaico (véase más adelante). A ambos lados del semiconductor hay una capa de material conductor que “recoge” la electricidad producida. Obsérvese que la cara posterior o sombreada de la célula puede permitirse el lujo de estar completamente cubierta de conductor, mientras que la cara frontal o iluminada debe utilizar los conductores con moderación para evitar bloquear demasiado la radiación solar que llega al semiconductor. La última capa, que sólo se aplica a la cara iluminada de la célula, es el revestimiento antirreflectante. Como todos los semiconductores son reflectantes por naturaleza, las pérdidas por reflexión pueden ser importantes. La solución es utilizar una o varias capas de un revestimiento antirreflectante (similar a los utilizados en gafas y cámaras) para reducir la cantidad de radiación solar que se refleja en la superficie de la célula[2].

Fotovoltaica とは

Una célula fotovoltaica está hecha de material semiconductor. Cuando los fotones inciden en una célula fotovoltaica, pueden reflejarse en ella, atravesarla o ser absorbidos por el material semiconductor. Sólo los fotones absorbidos proporcionan energía para generar electricidad. Cuando el material semiconductor absorbe suficiente luz solar (energía solar), los electrones se desprenden de los átomos del material. Un tratamiento especial de la superficie del material durante la fabricación hace que la superficie frontal de la célula sea más receptiva a los electrones desalojados, o libres, de modo que los electrones migran de forma natural a la superficie de la célula.

El movimiento de los electrones, cada uno con una carga negativa, hacia la superficie frontal de la célula crea un desequilibrio de carga eléctrica entre las superficies frontal y posterior de la célula. Este desequilibrio, a su vez, crea un potencial de tensión como los terminales negativo y positivo de una pila. Los conductores eléctricos de la célula absorben los electrones. Cuando los conductores se conectan en un circuito eléctrico a una carga externa, como una batería, la electricidad fluye por el circuito.