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Energía Fotovoltaica: Cómo funciona y características de una célula solar

Se llama energía fotovoltaica a la conversión directa de los rayos del sol a energía eléctrica a través de células solares. La conversión se basa en el efecto fotoeléctrico, que describe la liberación de cargas positivas y negativas dentro de un cuerpo sólido gracias a los rayos solares.

La mayoría de las células solares a lo largo del mundo se basan en semiconductores de Silicio. Dos capas de silicio con diferentes cargas son el componente esencial de la célula. Una capa límite se instala entre las otras dos capas. Las cargas liberadas pueden pasar a través de ésta gracias a los rayos solares. La energía eléctrica puede utilizarse a través de “pins” conectados en la parte frontal y trasera de los lados de la célula solar. En la parte trasera de la célula solar suele haber una superficie de contacto total.

Normalmente las células solares suelen medir 10x10cm, aunque en la actualidad las dimensiones 15x15cm son cada vez más comunes. La superficie de las células se cubre con una capa transparente anti-reflectante para proteger la célula solar y reducir la reflexión.

El voltaje proporcionado por la célula solar depende del semiconductor, por ejemplo, el silicio produce 0,5V. Mientras que el voltaje depende de la radiación solar, la corriente aumenta con una mayor luminosidad. El rendimiento de las células solares depende también de la temperatura. Una mayor temperatura solar induce a un rendimiento menor y por consiguiente un menor coeficiente de eficiencia. El coeficiente de eficiencia indica qué cantidad de luz solar puede convertirse en energía eléctrica utilizable.

Dependiendo del tipo de cristal hay diferentes tipos de células solares: monocristal, policristal y amorfos.

Material Coeficiente de eficiencia en el laboratorio (%) Coeficiente de eficiencia en producción (%)
Silicio monocristalino aprox. 24 14 ... 17
Silicio policristalino aprox. 18 13 ... 15
Silicio amorfo aprox. 13 5 ... 7

 Fuente: Wikipedia

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