La célula fotovoltaica: generación de energía eléctrica a partir de la luz solar
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La célula fotovoltaica
La generación fotovoltaica consiste en obtener energía eléctrica mediante la interacción de los fotones de la luz con un material especial que hace que se cree una corriente de electrones. En este proceso se transforma tanto la radiación solar como la difusa. Se utilizan materiales semiconductores como el silicio.
Cómo funciona:
Cada célula fotovoltaica está constituida por dos láminas de silicio P-N dopados para aumentar el número de electrones o huecos. Una de estas capas está dopada con elementos con menos electrones de valencia (con exceso de carga positiva) llamado P, y el otro llamado N con elementos con más electrones que los átomos de silicio.
Los fotones llegan a la capa N que liberan electrones de los átomos de silicio haciendo que la capa P adquiera una diferencia de potencial. La unión P-N se convierte en un diodo que genera electricidad en un solo sentido.
La curva I-V:
Corriente de cc (Isc): Máxima corriente a tensión 0.
Tensión a circuito abierto (Voc): Máxima tensión a corriente 0, es decir, cuando no hay carga conectada. 600 mV.
Potencia máxima: Cuando el producto I*V alcanza su máximo. Si la unión P-N fuera un diodo ideal, el área de la curva sería un rectángulo y la P max estaría definida por los puntos Vmp-Isc. Como no es ideal, se define el factor de forma como una medida de la calidad de la unión y de las resistencias internas de la célula. El PMP maximiza V frente a I.
Eficiencia de conversión energética: cociente entre la P max y la potencia de radiación incidente sobre la célula.