COMO FUNCIONAN LAS CELDAS SOLARES?

 

 

Las celdas solares (o paneles fotovoltaicos, como se les conoce a veces) están en todos lados ahora.  Desde calculadoras de bolsillo, hasta vehículos, casas particulares, proyectos gubernamentales, y satélites espaciales, su uso se está masificando.  Su capacidad de generar electricidad solamente con la luz solar las hace muy útiles en una variedad de situaciones

A pesar que las celdas solares, existen desde hace mucho tiempo, es solo recientemente que avances tecnológicos han permitido utilizarlas de manera eficaz, y a un precio razonable. El reciente aumento en el precio de petróleo ha creado una demanda increíble por métodos alternativos de energía, con lo cual las celdas solares han experimentado un nuevo auge

Fundamentos de una celda solar

Una celda solar o panel fotovoltaico convierte energía proveniente de la luz en energía eléctrica. El término celda solar se utiliza normalmente para especificar aquellas celdas que utilizan luz proveniente del sol, mientras que se especifica una celda fotovoltaica cuando no está definida la fuente de la luz a utilizar.

Ya que la mayor fuente de luz que conocemos es el Sol, casi siempre se utiliza la luz solar para generar electricidad, además que es una fuente de luz totalmente gratis. al menos durante las horas que dura un día (estas horas pueden variar dependiendo de la ubicación geográfica y física de la celda). La desventaja principales es que no es posible generar energía durante horas de la noche. Existen varias maneras de solucionar estos problemas.

Componentes básicos de una celda solar

Toda celda solar moderna consta usualmente de los siguientes componentes:

- Placa de vidrio

que permite ingresar la luz, pero protege a los semiconductores en la celda de los elementos.

- Plancha de semiconductores tipo n y tipo p.

El tipo n tiene una concentración de electrones mucho más alta que la del tipo p, y ambos están contaminados a propósito con átomos de otros elementos como el boro y el galio.

1.Electrodo negativo

2.Electrodo positivo

3.Silicio tipo n

4.Silicio tipo p

5.Capa

Pero, cómo logra la celda solar convertir luz en energía eléctrica?

El secreto está en los fotones que son parte de todo rayo de luz. Es la energía contenida en toda esta masa de fotones la que aprovecha la celda solar para convertir a electricidad

- Los fotones pegan en la superficie de la celda, usualmente de vidrio. Ese permite pasar la luz a la capa de semiconductor n.

- Los átomos en la capa de semiconductores tipo n se excitan, "soltando" electrones, lo que genera un exceso de electrones en la misma.

- La capa de semiconductor tipo p tiene deficiencia de electrones, lo cual atrae a los electrones excitados provenientes de la capa tipo n. En términos eléctricos, se genera una diferencia de potencial entre ambas capas de semiconductor, mejor conocido como voltaje.

- Ya que la única manera de llegar del semiconductor tipo n al p es a través del cable que une a ambas, los electrones escogen esta vía. Esto causa un campo eléctrico en este cable, y esta es la corriente eléctrica que estamos buscando.

En resumen, las celdas solares tienen la posibilidad de ayudarnos a depender menos de los combustibles fósiles, pero todavía hace falta mucha investigación para llegar a un punto en el cual sea relativamente barato hacer el cambio. Por ahora, las celdas solares tienen aplicaciones en mercados muy específicos, donde exista abundancia de luz solar todo el año, y la luz eléctrica sea demasiado cara. Sin embargo, para la mayoría de nosotros, todavía quedan unos años antes de que estas tecnologías estén al alcance de nuestro bolsillo.