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CELDAS FOTOVOLTAICAS

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Los paneles solares consisten en celdas fotovoltaicas que convierten la energía solar en electricidad. Estos están hechos de, entre otras cosas, un material semiconductor, llamado silicio.




Bajo la influencia de la luz solar, los electrones se mueven  y saltan de un átomo al otro. Sin embargo, para generar una corriente eléctrica, estos electrones deben moverse en una sola dirección.

CELDAS FOTOVOLTAICAS

CELDAS FOTOVOLTAICAS

Por lo tanto, se crea una tensión eléctrica entre un polo negativo que tiene un excedente de electrones y un polo positivo que tiene una escasez de electrones . Los electrones se mueven como en una batería.

Tenga en cuenta que los electrones son impulsados ​​por la luz solar y no por el caloralegre Por lo tanto, las células solares solo funcionan durante el día.




¿ Qu es el efecto fotovoltaico ?

El método para convertir la luz solar en electricidad fue descubierto en 1839 por el físico francés Antoine Becquerel. Un material semiconductor absorbe la luz solar y transfiere los fotones a los electrones de la célula solar.

Estos electrones se capturan de tal manera que se moverían en una dirección y, por lo tanto, generarían corriente eléctrica. Hoy es posible generar su propia electricidad en casa gracias a los paneles solares.

Durante la producción de esta energía “verde”, no seemiten gases de efecto invernadero que sean responsables del calentamiento global. Además, la energía fotovoltaica es inagotable ya que depende exclusivamente de la luz solar.

Dos generaciones de tecnologías fotovoltaicas




Hoy en día, las celdas solares fotovoltaicas se fabrican de dos maneras.

1ª generación: Silicio Cristalino.

Las células de silicio cristalino consisten en diferentes obleas que se cortan de a) un cristal de silicio cilíndrico ( monocristalino ), b) un bloque moldeado [S1] de varios cristales de silicio ( policristalino ), o c) una ” cinta ” o una larga Tira de silicona que fue moldeada en la forma correcta de antemano.

2ª generación: la tecnología de capa delgada (película delgada)

Los módulos fabricados de acuerdo con esta tecnología consisten en varias capas finas de material sensible a la luz que se aplican a un material de soporte relativamente barato como vidrio, acero inoxidable o plástico. Dado que estas células contienen menos material semiconductor y no se debe cortar silicio en los waffles, son mucho más baratos de producir.

La tecnología de la primera generación está integrada en los paneles solares actuales.

¿En qué consiste una célula fotovoltaica?

Para comprender correctamente cómo funciona una célula fotovoltaica, es útil echar un vistazo más de cerca a su composición. Cada parte de una célula fotovoltaica tiene propiedades específicas. Precisamente gracias a esa cuidadosa combinación, las células fotovoltaicas pueden convertir los rayos solares en energía.

¿ Como estan hechas las celdas fotovoltaicas?

Las celdas fotovolticas puede compararse mejor con un sandwich grande: cada capa hace su trabajo y juntas logran absorber los rayos del sol. Las diferentes capas son:

  • Vidrio: cada celda recibe una capa de vidrio en el exterior para su protección.
  • Un revestimiento reflectante: tan pronto como los rayos solares llegan a la célula fotovoltaica, se debe conservar su energía. Para evitar que los rayos del sol se escapen, se utiliza silicio, un material semiconductor con propiedades altamente reflectantes.
  • Una rejilla metálica conductora: esta rejilla también se llama el polo positivo.
  • Una capa de N semiconductor: esta es una capa con una carga negativa libre.
  • Una capa P de semiconductor: esta es una capa con una carga positiva libre.
  • Una capa de metal conductora: esta capa también se llama el polo negativo . Los polos positivo y negativo también protegen la capa semiconductora contra la corrosión: el óxido bloquea el funcionamiento de la célula fotovoltaica.

El componente principal de una célula fotovoltaica es el silicio (un material que también se utiliza en las computadoras). El silicio se extrae de la arena y es una plataforma neutral ideal para la transmisión de electrones. 

Este material semiconductor fue descubierto incidentalmente por el francés Edmond Becquerel , ¡una información que puedes usar para anotar en Trivial Pursuit




¿ Que son las celdas fotovoltaicas ?

Las células fotovoltaicas están hechas de material semiconductor y se utilizan para convertir la luz solar en energía eléctrica. En general, no se utiliza una célula fotovoltaica, sino varias células fotovoltaicas juntas para generar energía a partir de la luz solar.

Estas células, entre otras cosas, se colocan en paneles solares que se utilizan para convertir la energía solar en electricidad. Una célula fotovoltaica está formada por silicio, entre otras cosas. Este es un material semiconductor.

La acción de la luz solar hace que los electrones se muevan y saltan de un átomo al otro. Para generar una corriente eléctrica, los electrones deben moverse en una sola dirección durante este proceso.

Para darse cuenta de esto, se establece un voltaje eléctrico entre un polo negativo, que contiene un exceso de electrones, y un polo positivo, que tiene una escasez de electrones. Cuando esto se logre, los electrones se moverán de manera similar a una batería. Las células fotovoltaicas funcionan sobre la base de la luz solar y no sobre la base de calor.

Por lo tanto, la acción de la luz solar es necesaria para generar energía eléctrica sostenible con estas células. Se colocan tantas células fotovoltaicas como sea posible en paneles solares para convertir tanta luz solar como sea posible en electricidad. De esta manera, la eficiencia de los paneles solares se vuelve lo más grande posible.

¿Cómo funcionan las celdas fotovoltaicas ?

Para generar electricidad, todos los electrones deben moverse en la misma dirección. Probablemente recuerdes eso. 

En el proceso fotovoltaico, asegurar la los rayos del sol a los fotones . Estos fotones colocan los electrones en el silicio y los átomos de fósforo en la capa superior de la célula en movimiento .

Los electrones luego son conducidos a la capa inferior de la celda a través de un cable que genera electricidad . Esta capa inferior consiste en silicio y boro(un material que es bajo en electrones). Al igual que en una batería, los electrones pasan de una placa con muchos electrones a una placa con pocos electrones. 

Este movimiento genera corriente continua , que es conducida al convertidor . Allí, la corriente continua se convierte en corriente alternaadecuada para nuestra red eléctrica y nuestros dispositivos.

Los beneficios del efecto fotovoltaico.

Desde un punto de vista práctico, el efecto fotovoltaico ofrece dos ventajas principales:

1. El efecto fotovoltaico es generado por la luz y no por el calor. Sus células fotovoltaicas también funcionan en clima frío, lluvia o nubes.

2. El efecto fotovoltaico se produce sin ningún tipo de movimiento en los paneles solares. Todo sucede en el interior e invisible, sin riesgo de rotura o desgaste.

En resumen, las células fotovoltaicas o células solares son componentes electrónicos que pueden generar electricidad mediante los rayos solares y el efecto fotovoltaico. 

Este efecto resulta de la absorción de fotones en silicio, un material semiconductor. El contacto entre los rayos del sol y el silicio genera tensión o una corriente eléctrica. Genial cierto

¿ Cuales son los Tipos de celdas fotovoltaicas ?

Las células fotovoltaicas están esencialmente hechas de silicio y se dividen en tres tipos principales:

  • Células de silicio monocristalinas.
  • Células de silicio policristalino.
  • Células de silicio amorfo, también llamadas “película delgada”
Cristal de silicio

Celdas fotovoltaicas de silicio monocristalinas.

Se obtienen de un solo cristal de silicio grande. Tienen un color uniforme y oscuro entre el azul medianoche y el negro. Generalmente de forma cuadrada con bordes redondeados, un detalle que permite distinguirlos de otros tipos y que forman pequeños diamantes blancos entre las celdas.

 Lo hacen mejor que las células de silicio policristalino en condiciones de exposición óptimas (luz perpendicular y sin nubes).

Células de silicio monocristalinas.

 

Células de silicio policristalino.

Se obtienen de muchos cristales de silicio. Tienen una forma cuadrada y un color azulado con reflejos determinados por el posicionamiento aleatorio de los cristales individuales.

Las celdas se unen entre sí sin espacios intermedios. En condiciones de poca luz solar o luz solar no perpendicular, tienen un mayor rendimiento que las de silicio monocristalino.

Células de silicio policristalino

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Células de silicio amorfo (también llamadas “película delgada”)

Están formados por tiras de silicio amorfo. Hacen mucho menos que las células cristalinas en el área de la superficie ocupada, pero tienen un menor costo por vatio. La productividad es muy variable en el tiempo y el tiempo de producción es más corto que los cristalinos.

Células de silicio amorfo (película delgada)

Superficies ocupadas por módulos compuestos por diferentes tipos de células.

Los módulos fotovoltaicos que consisten en células monocristalinas o policristalinas tienen una superficie que varía de 7 a 9 m2 / kW. Los fabricados con silicio amorfo tienen una superficie de unos 20 metros cuadrados / kW. Con la mejora de la tecnología estos valores tienden a disminuir.

Los números antes mencionados se refieren a las superficies netas. También es necesario proporcionar un espacio adecuado para espaciar los paneles si se colocan en superficies planas (para evitar que se ensucien entre sí) y para permitir el acceso a ellos para las operaciones de limpieza y mantenimiento.

 

 

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