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CELDAS SOLARES PARA ENERGIA ELECTRICA

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Las celdas solares para energia electrica son pequeños dispositivos que estan fabricadas con un material semicunductor llamado silicio , cuando son alcanzadaspor la luz solar generan electricidad.

Un grupo de estas celdas solares forman un panel solar el cual puede estar formado por 60 o 72 celulas solares.



Cómo las células solares convierten la luz del sol en electricidad.

 

Las energías renovables han superado al carbón como la mayor fuente mundial de capacidad de generación de electricidad. Y alrededor del 30% de esa capacidad se debe a las células solares de silicio. Pero, ¿cómo funcionan las celdas solares para energia electrica ?




CELDAS SOLARES PARA ENERGIA ELECTRICA

Una célula de silicio es como un sándwich de cuatro partes. El pan a cada lado consiste en tiras finas de electrodos metálicos. Extraen la energía generada dentro de la célula solar y la conducen a un circuito externo.

Al igual que un emparedado, el relleno es la parte más interesante: aquí, los fotones del sol se convierten en electricidad utilizable. El relleno de una célula solar consiste en dos capas diferentes de silicio: silicio negativo y positivo, o silicio tipo n y p.

CELDAS SOLARES PARA ENERGIA ELECTRICA

Crear tipos de silicio positivos o negativos es relativamente fácil. El silicio está impregnado de elementos conocidos como dopantes.

Los dopantes reemplazan algunos de los átomos de silicio en la estructura cristalina, lo que permite manipular el número de electrones presentes en cada capa.

Por ejemplo, el fósforo se usa para crear silicio tipo n, mientras que el boro se usa para crear silicio tipo p. El fósforo tiene un electrón más que el silicio.

Cuando se sustituye en la estructura de silicio, el electrón está tan débilmente unido al fósforo que puede moverse libremente dentro del cristal, creando una carga negativa.




Por otro lado, el boro tiene menos electrones que el silicio y absorbe los electrones del silicio. Esto crea “agujeros de electrones” – regiones de carga positiva móvil en la estructura cristalina.

En la interfaz del silicio de tipo p y n, los agujeros de electrones positivos y los electrones se combinan.

No es una simple interacción electrostática, pero el resultado es que se obtiene una carga ligeramente positiva en el silicio de tipo n y una carga ligeramente negativa en el silicio de tipo p en la interfaz del silicio de tipo ny p: lo opuesto de lo que se podría esperar.

Los fotones del sol pasan entre las tiras del electrodo superior y golpean los átomos de silicio en la estructura cristalina. Al igual que el golpe de una bola de señal, el fotón en colisión da a algunos de los electrones de silicio la energía suficiente para escapar de su átomo de silicio primario.

Los electrones “libres” se mueven y se acumulan dentro del silicio tipo n.

Una vez que los electrones libres se han acumulado en el silicio tipo n, es hora de poner en funcionamiento todos los electrones libres. Para utilizar su energía, los electrodos deben conectarse a través de un circuito externo.

Los electrones fluyen a través de los electrodos y el circuito eléctrico externo desde el tipo n al tipo p. El silicio tipo p actúa como un sumidero de electrones. Sin él, el flujo de electrones se atascaría.

Es este flujo de electrones el que crea la corriente eléctrica que podemos utilizar para alimentar electrodomésticos o cargar baterías para cuando el sol no brilla.

 

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