Fundamentos y Tecnología de la Célula Fotovoltaica: Conversión de Energía Solar
Clasificado en Electrónica
Escrito el en 
español con un tamaño de 3,48 KB
Fundamentos de la Tecnología Fotovoltaica
La Célula Fotovoltaica: Definición y Funcionamiento
Una célula fotoeléctrica, también conocida como fotocélula o célula fotovoltaica, es un dispositivo electrónico diseñado para transformar la energía de la luz (fotones) en electricidad (flujo de electrones) mediante el efecto fotovoltaico.
Los materiales que presentan el efecto fotoeléctrico absorben los fotones de la luz y emiten electrones. Cuando estos electrones libres son capturados, el resultado es una corriente eléctrica que puede ser utilizada como electricidad.
Configuración del Panel Fotovoltaico
Un conjunto de células fotoeléctricas para energía solar es conocido como panel fotovoltaico. Este consiste en una red de células solares conectadas de la siguiente manera:
- Conexión en circuito en serie para aumentar la tensión de salida.
- Conexión de varias redes en circuito en paralelo para aumentar la corriente eléctrica que es capaz de proporcionar el dispositivo.
El tipo de corriente eléctrica que proporciona el panel es corriente continua (CC).
Materiales y Eficiencia de Conversión
La eficiencia de conversión media obtenida por las células disponibles comercialmente varía según el material semiconductor utilizado:
- La eficiencia de las células producidas a partir de silicio monocristalino es generalmente inferior a la de las células multicapa.
- Las células multicapa, que suelen estar compuestas de arseniuro de galio, ofrecen una mayor eficiencia.
Nuevas Tecnologías de Semiconductores
Actualmente, existen nuevas tecnologías en la producción de paneles solares que no utilizan el silicio. Estas tecnologías emplean otros semiconductores, por ejemplo:
- Telururo de cadmio
- Arseniuro de galio
- Diseleniuro de cobre e indio
El Proceso de Conversión: El Dopado
La conversión de la radiación solar en una corriente de electrones tiene lugar en la célula fotovoltaica, un dispositivo formado por una delgada placa de material semiconductor (a menudo silicio) que ha sido correctamente tratada.
Este tratamiento se caracteriza por varios procesos químicos, entre los que se encuentra el dopado. El dopado consiste en insertar impurezas (átomos de boro y fósforo) en la estructura cristalina del silicio. Este proceso es fundamental porque:
- Genera un campo eléctrico.
- Pone a disposición las cargas necesarias para la formación de la corriente eléctrica.
La corriente se crea cuando la célula, cuyas dos caras están conectadas a un aparato eléctrico, es expuesta a la luz.