Celulas fotovoltaicas

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Qué es
La célula solar es un dispositivo semiconductor capaz de convertir los fotones procedentes del Sol (luz solar), en electricidad de una forma directa e inmediata. Esta conversión se conoce con el nombre de efecto fotovoltaico. Una forma más general de célula solar, afectada tanto por los fotones del Sol como los de otras fuentesartificiales, como una bombilla, se denomina célula fotovoltaica.
Las células solares tienen muchas aplicaciones. Son particularmente interesantes, y han sido históricamente utilizadas, para producir electricidad en lugares donde no llega la red de distribución eléctrica, tanto en áreas remotas de la Tierra como del espacio, haciendo posible el funcionamiento de todo tipo de dispositivos eléctricos comosatélites de comunicaciones, radioteléfonos o bombas de succión de agua. Ensambladas en paneles o módulos y dispuestas sobre los tejados de las casas, por medio de un inversor, pueden inyectar la electricidad generada en la red de distribución para el consumo, favoreciendo la producción global de energía primaria de un país, de manera limpia y sostenible.-------------------------------------------------
Historia de las células solares fotovoltaicas
El término fotovoltaico viene del griego (luz) y del nombre del físico italiano Volta, de donde proviene también voltio y voltaje. Literalmente significa luz y electricidad.
El efecto fotovoltaico fue atribuido por primera vez, en 1839, al físico francés Alexandre-Edmond Becquerel, sin embargo, no fue hasta 1883 cuando Charles Frittsconstruyó la primera célula fotovoltaica, recubriendo un semiconductor de selenio por una fina capa de oro, formando las primeras uniones p-n. Este pequeño dispositivo sólo tenía una eficiencia del 1%. Russell Ohl patentó la moderna célula solar en 1946 (US2402662).
Actualmente, podemos hablar ya de tres generaciones de células solares:
* Primera generación. El dispositivo consiste en una gransuperficie de silicio, formada por una única capa de uniones p-n, la cual es capaz de generar electricidad usando el espectro visible de la luz solar. De este tipo son la mayoría de las células que se producen en la actualidad. Su eficiencia es baja, el rendimiento práctico no suele ir más allá del 15% y su coste, debido al proceso de elaboración, muy elevado.
* Segunda generación. Se basa enmúltiples capas de uniones p-n. Cada capa está diseñada para absorber una longitud de onda mayor de la luz, incrementando la producción de electricidad y por tanto, la eficiencia.
* Tercera generación. Esta generación es muy diferente de las otras dos. El semiconductor no se apoya sobre las uniones p-n tradicionales para separar las cargas eléctricas foto-generadas. Estos nuevos dispositivosson las células solares del tipo sensibilizado por tinte (dye sensitized solar cells), las células de polímeros orgánicos y las de puntos cuánticos (quantum dot).
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Principios físicos
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Explicación simple
1. Los fotones de la luz solar chocan contra la célula solar y son absorbidos por unmaterial semiconductor, por ejemplo el silicio.
2. Los electrones (carga negativa) salen despedidos de sus átomos respectivos, recorriendo el semiconductor y produciendo electricidad. Complementariamente a este efecto, también se crean (como burbujas) los huecos (carga positiva), que fluyen en dirección opuesta a la de los electrones.
3. Una agrupación numerosa de células solares, conviertela energía solar en corriente eléctrica continua lista para ser utilizada.
Opcionalmente,
1. La corriente continua puede entrar en un inversor.
2. El inversor convierte la corriente eléctrica continua en corriente alterna de 110 o 220 voltios, apta para el uso doméstico.
3. La corriente alterna puede ser inyectada en la red de distribución eléctrica y ser transportada a otros...
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