Solar célula fotovoltaica

Published on septiembre 5th, 2016 | by ER

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La célula o celda fotovoltaica

La célula o celda fotovoltaica o primer dispositivo fotovoltaico fue demostrado por el físico francés Edmond Becquerel, en 1839.

Edmond BecquerelBecquerel descubrió que cuando ciertos materiales eran expuestos a la luz, producían una diferencia potencial y al conectarlos con una carga externa se generaba una corriente.  A éste fenómeno se lo denominó efecto fotovoltaico.

La interacción entre las ondas electromagnéticas y la materia se lleva adelante mediante partículas elementales llamadas fotones. Los fotones de la radiación solar poseen diferentes energías, correspondientes a las diferentes frecuencias del espectro solar. Cuando la luz solar (fotones) incide sobre un semiconductor, si la energía del fotón es óptima, el fotón es absorbido por el semiconductor. La energía del fotón absorbido se transfiere a un electrón de un átomo de la célula fotovoltaica. Con esta nueva energía, el electrón es arrastrado por el campo eléctrico y genera una diferencia de potencia dentro de la celda o célula fotovoltaica.

La primera célula o celda fotovoltaica moderna se fabricó en 1941, con una eficiencia de conversión de 1%. Comenzaron a comercializarse en 1955 por la empresa norteamericana Western Electric. Las primeras aplicaciones prácticas se dieron en satélites artificiales, solucionando el problema de provisión de energía eléctrica.
Western Electric

La célula o celda fotovoltaica es un dispositivo electrónico que permite transformar energía luminosa (fotones) en energía eléctrica (flujo de electrones libres), mediante el efecto fotovoltaico.
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En su fabricación se utilizan materiales semiconductores como el Silicio (Si) o el Germanio (Ge), que al ser expuestos a la luz solar generan un voltaje entre sus contactos.

Actualmente, la célula o celda fotovoltaica de Silicio dominan el 90% del mercado.

Dependiendo del material y su forma de construcción, la célula o celda fotovoltaica posee un rango de eficiencia de entre 6% y 30%.
La vida útil de la célula o celda fotovoltaica ronda los 25 años, período a partir del cual la potencia entregada disminuye.

Dado que la tensión y la corriente de estas celdas suele ser pequeña (0.6 – 0.7 V), se conectan entre sí en serie para elevar la tensión de trabajo (usualmente 12V o 24V), y en paralelo para aumentar la corriente.

Este agrupamiento de células o celdas fotovoltaicas se cono ce como panel solar o fotovoltaico.

La célula o celda fotovoltaica

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