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 por medio de 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 por medio de los rayos solares. La energía eléctrica creada puede utilizarse a través de clavijas, conectadas en la parte delantera y trasera de la célula solar. Una superficie de contacto completa suele estar en la parte trasera de la célula solar. Una fina rejilla suele estar en la parte delantera para conducir 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. Una mayor temperatura de la célula conlleva un menor rendimiento y, por tanto, un menor coeficiente de eficiencia. El coeficiente de eficiencia indica qué cantidad de la luz solar puede convertirse en energía eléctrica utilizable.