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Como funcionan las celdas fotovoltaicas

En este artículo analizaremos Como funcionan las celdas fotovoltaicas, es decir veremos cuál es el proceso físico mediante el cuál los rayos solares se convierten en electricidad.

Las células de energía solar convierten la luz solar en electricidad, utilizando la energía de fotones veloces para crear una corriente eléctrica dentro de un panel solar.

Como funcionan las celdas fotovoltaicas

Para saber como funcionan las celdas fotovoltaicas debes saber lo siguiente. Las células solares fotovoltaicas (PV) generan electricidad al absorber la luz solar y utilizar esa energía luminosa para crear una corriente eléctrica. Hay muchas celdas fotovoltaicas dentro de un solo panel solar, y la corriente creada por todas las celdas juntas suma suficiente electricidad para ayudar a alimentar su escuela, hogar y negocios.

Al igual que las celdas de una batería, las celdas de un panel solar están diseñadas para generar electricidad; excepto que las celdas de una batería producen electricidad a partir de productos químicos y las celdas de un panel solar generan electricidad al capturar la luz solar.

¿Cómo funciona una celda fotovoltaica?

Como funcionan las celdas fotovoltaicas? Los fotones se crean en el centro del sol mediante la fusión de átomos. Un fotón tarda unos 10.000 años en abrirse camino hasta la superficie del sol, pero una vez que se libera es lanzado a través del espacio tan rápido que llega a la Tierra en solo ocho minutos, después de viajar 93 millones de millas.

El sol fuente inagotable de energia

Esta tremenda energía del sol es abundante y ha estado alimentando la tierra durante miles de millones de años: alimentando plantas, redistribuyendo y refrescando los suministros de agua y, en última instancia, creando otras formas de energía (como los combustibles fósiles) que impulsan en gran medida nuestra civilización actual.
Durante las últimas décadas, los científicos aprendieron a aprovechar esta antigua fuente de energía con más eficiencia para hacer el trabajo de combustibles no renovables, sin contaminación, ruido o radiación, y no sujetos a caprichos económicos que elevan los costos cada año.

Cuál es el método mas utilizado para generar electricidad

Hoy en día, nuestro método principal para aprovechar el sol es mediante células solares que emplean efecto fotovoltaico. Por lo general, cuando la luz golpea un objeto, la energía se convierte en calor, como el calor que siente al estar sentado al sol. Pero cuando la luz golpea ciertos materiales, la energía se convierte en una corriente eléctrica, que luego podemos aprovechar para obtener energía.
En un cristal, los enlaces [entre los átomos de silicio] están hechos de electrones que se comparten entre todos los átomos del cristal. A medida que se absorbe la luz, uno de los electrones que se encuentra en uno de los enlaces se excita hasta un nivel de energía más alto y puede moverse más libremente que cuando estaba ligado. Ese electrón puede moverse libremente alrededor del cristal de entrada, generando corriente eléctrica.
Imagina que tienes una repisa, como un estante en la pared, y lanzas una pelota hacia esa repisa. Eso es como promover un electrón a un nivel de energía más alto y no puede caer. A medida que los fotones entran, empujan a los electrones a un estado de mayor energía, donde permanece hasta que lo recolectamos.
Los materiales más nuevos utilizan cristales más pequeños y baratos, como seleniuro de cobre, indio, galio, que se pueden moldear en películas flexibles. Esta tecnología solar de «película delgada», sin embargo, no es tan buena como el silicio para convertir la luz en electricidad.
Hoy en día, la energía solar es la fuente de energía de más rápido crecimiento que se consume en los Estados Unidos. Cada año se agrega más capacidad solar que la de las fuentes de combustibles fósiles, y el potencial de crecimiento continuo es tremendo.

Resumiendo:Como funcionan las celdas fotovoltaicas

Como funcionan las celdas fotovoltaicas bajo el microscopio:

La luz solar está compuesta de fotones o partículas de energía solar radiante. Estos fotones contienen varias cantidades de energía dependiendo de la longitud de onda del espectro solar.

Cuando los fotones chocan contra una célula solar , algunos se absorben mientras que otros se reflejan. Cuando el material absorbe suficiente energía de fotones, los electrones dentro del material de la célula solar se desprenden de sus átomos.

Los electrones migran a la superficie frontal de la celda solar, que está fabricada para ser más receptiva a los electrones libres . Cuando muchos electrones, cada uno con una carga negativa, viajan hacia la superficie frontal de la celda, el desequilibrio de carga resultante entre las superficies frontal y posterior de la celda crea un potencial de voltaje como los terminales negativo y positivo de una batería . Cuando las dos superficies están conectadas a través de una carga externa, fluye la electricidad.

Las células solares individuales varían en tamaño desde aproximadamente 1 cm hasta aproximadamente 10 cm de ancho. Una celda de este tamaño solo puede producir 1 o 2 vatios, lo que no es suficiente para la mayoría de las aplicaciones. Para aumentar la potencia de salida, las celdas están conectadas eléctricamente a un módulo. Los módulos están conectados para formar una matriz. El término «matriz» se refiere a toda la planta generadora, ya sea que esté formada por uno o varios miles de módulos.

El rendimiento de una matriz fotovoltaica depende de la luz solar. El clima (por ejemplo, nubes, niebla) tiene un efecto significativo en la cantidad de energía solar que recibe una matriz fotovoltaica y, a su vez, en su rendimiento.

¿Qué quieres decir?

En el proceso físico de Como funcionan las celdas fotovoltaicas, la energía solar fotovoltaica (PV) es la generación de electricidad a partir de la energía del sol, utilizando células fotovoltaicas.

Una célula solar es un sándwich de dos capas diferentes de silicio que han sido especialmente tratadas para que permitan que la electricidad fluya a través de ellas de una manera específica.

Un panel solar está formado por muchas células solares.

Una matriz solar es una colección de múltiples paneles solares que generan electricidad como un sistema.

Hemos llegado al final del artículo de Como funcionan las celdas fotovoltaicas, espero que el concepto se haya entendido perfectamente.