Celdas Solares: ¿Que Son y Como Funcionan?

Celdas Solares: ¿Que Son y Como Funcionan?

A continuación veremos como funciona un panel solar, el cual esta conformado por varias celdas solares.

¿Qué son las Celdas Solares?

Una celda solar es un dispositivo electrónico capaz de atrapar la luz solar y convertirla en electricidad. Su tamaño es aproximadamente como la palma de una persona adulta, con una forma octogonal y con un color negro azulado. Las celdas solares se agrupan para formar unidades muchos mas grandes denominadas módulos solares, luego estas son acopladas a otras unidades para formar los conocidos paneles solares.

Como en las celdas de las baterías, las celdas de un panel solar están diseñadas para generar electricidad; donde las celdas de una batería generan la electricidad mediante productos químicos, mientras que las celdas solares de un panel solar generan la energía capturando luz solar. Por lo general, se las llaman células o celdas fotovoltaicas (PV) porque utilizan la luz solar donde “foto” viene de una palabra griega que significa luz y “voltaico” es a referencia del pionero en la electricidad, el italiano Alessandro Volta (1745-1827).

Para comprender un poco debemos pensar que la luz esta conformada por diminutas partículas llamadas fotones, donde un rayo de sol es como si fuese una manguera disparando trillones de fotones a la tierra. Por lo tanto, cuando una celda solar se interpone en este rayo captura estos fotones energéticos y los convierte en flujo de electrones, o sea en corriente eléctrica. Cada celda puede generar pocos voltios de electricidad, por lo cual un panel solar tiene como trabajo combinar la energía que se produce por muchas de estas celdas para poder generar una cantidad significante y útil de corriente eléctrica con un voltaje correcto.

En la actualidad todas las celdas solares están realizadas por laminas de silicio. El silicio es un elemento químico que se encuentra en la arena; Cuando la luz del sol pega en una celda solar, la energía que transporta comienza a liberar electrones del silicio. Estos se pueden forzar para fluir en un circuito eléctrico o alimentar cualquier otra cosa que funciones con electricidad.

¿Cómo se fabrican las celdas solares?

El material utilizado para fabricar los transistores es el silicio, y las celdas solares funcionan de una manera muy similar. El silicio es un material que es semiconductor, pues algunos materiales en especial los metales, permiten que la electricidad pueda fluir de forma eficiente a través de ellos (siendo conductores de electricidad). Luego tenemos materiales como son el plástico y la madera que no permiten que la electricidad fluya a través de ellos, por lo cual son aislante de la electricidad. El silicio es un material que no es ni conductor, ni aislante, por lo general no conducen electricidad, pero dependiendo de las circunstancias este material puede hacerlo.

Una celda solar es un sandwhich de dos capas de silicio que fueron tratadas especialmente para que la electricidad pueda fluir por ella. La capa inferior se dopa para que tenga pocos electrones. A eso se le llama silicio de tipo p o positivo (debido a que los electrones tienen carga negativa y esta tiene muy pocos). En cuanto a la capa superior esta dopada de manera opuesta para tener mas electrones. Y a esta se la denomina silicio tipo n o negativo.

Cuando se coloca una capa de silicio de tipo n sobre una capa de silicio que sea de tipo p, creamos una barrera en la unión de los dos materiales. Por lo tanto no habrá electrones que puedan cruzar esa barrera, incluso si conectamos esta a una linterna la corriente no fluirá (la linterna no encenderá). Pero si iluminamos las celdas pasara algo sorprendente; A medida que todos los fotones van ingresando al sandwich de celdas, dan su energía a los átomos del silicio. Donde la energía que entra deja afuera a los electrones de la capa inferior de tipo p, por lo tanto estas saltan a través de la barrera hacia la capa superior tipo n (negativo) y fluyen dentro del circuito. Por lo tanto, cuanto mas brille la luz, mas electrones saltaran y fluirá mucha mas corriente.

¿Cómo funcionan las celdas solares / células solares? Panel solar

¿Cómo funcionan las células / celdas solares?

Como dije anteriormente una celda solar es como un sandwich de silicio, donde tenemos silicio tiipo n (azul) y silicio tipo p (rojo). El cual para generar electricidad lo hace mediante la luz solar, de esta forma los electrones saltan a traves de la union de los dos silicios:

  1. Cuando la luz solar rebota sobre una celda, los fotones (particula de luz) atacan a la superficie superior.
  2. Los fotones (manchas amarillas) fluyen su energía mediante la celda.
  3. Los fotones ceden la energía a los electrones (manchas verdes) en el silicio tipo p (capa inferior).
  4. Los electrones usan la energía para saltar por la barrera hacia la parte superior tipo n (negativo) para escapar del circuito.
  5. Fluyen alrededor del circuito y hacen que la lampara se encienda.
Siguiente >

Articulos relacionados a la energia