Fotovoltaica: ¿Cómo funciona?

La conversión directa de la luz solar en energía eléctrica mediante células solares se denomina Fotovoltaica. La conversión se basa en el efecto fotoeléctrico, que describe la liberación de cargas positivas y negativas dentro de un cuerpo sólido mediante haces de luz.

La mayoría de las células solares producidas en todo el mundo están formadas por el semiconductor silicio. Dos capas de silicio con cargas diferentes son el elemento esencial de una célula solar. Entre las dos capas se establece una capa límite. Las cargas liberadas pueden atravesar la capa límite mediante rayos solares. La energía eléctrica creada puede utilizarse mediante clavijas, conectadas en la parte delantera y trasera de la célula solar. En la parte trasera de la célula solar suele haber una superficie de contacto completa. En la parte delantera suele haber una fina rejilla para dirigir la luz directamente sobre la superficie.

En general las células solares son de 10 x 10 cm, en los últimos tiempos las dimensiones de 15 x 15 cm son cada vez más atractivas. La superficie de la célula se cubre con una capa antirreflectante transparente para proteger la célula solar y reducir la reflexión.

La tensión proporcionada por la célula solar depende del semiconductor, por ejemplo, el silicio produce 0,5 V. Mientras que el voltaje sólo depende ligeramente de la irradiación solar, la corriente aumenta con la luminosidad. El rendimiento de una célula solar depende de la temperatura. A mayor temperatura de la célula, menor rendimiento y, por tanto, menor coeficiente de eficiencia. El coeficiente de eficiencia indica la cantidad de luz solar que puede convertirse en energía eléctrica utilizable.