Panel Solar Casero

Introducción
Debido a la situación energética actual, que es insostenible a largo plazo, es necesario remplazar nuestra fuente de energía y una de las mejores opciones es la energía solar. Actualmente, las formas de obtener energía del Sol son las siguientes:
• Térmica: Es la forma mas simple de aprovechar el Sol; se trata de paneles metálicos recorridos por pequeñas tuberías de agua. Suutilidad es la obtención de agua caliente, principalmente para usos domésticos.
• Termoeléctrica: Se pueden considerar una variante de los térmicos. En este caso, el calor del Sol se utiliza para hacer funcionar un generador eléctrico.
• Fotovoltaica: Se trata de paneles que, aprovechando el llamado efecto fotoeléctrico, generan energía eléctrica. Estos paneles están hechos de Silicio dopado, peroesta tecnología tiene el inconveniente de que es muy cara, lo que ha motivado la búsqueda de fórmulas alternativas. Una de las mas prometedoras son los paneles de plástico orgánico, que aunque tienen un rendimiento muy inferior al de los paneles de Silicio, su coste de producción es ínfimo.
• Fotoquímica: Se trata de paneles hechos de algún material fotoactivo (normalmente dióxido de titanio), queactúa como catalizador en las reacciones de disociación de las moléculas de agua y CO2, reacciones que generan el llamado “gas de síntesis” (CO + H2) que sirve de base para producir hidrocarburos. Los paneles fotoquímicos son una tecnología experimental a la que todavía le quedan muchos años de desarrollo por delante.

¿Qué es una celda solar?
Un panel solar es un módulo que aprovecha laenergía de la radiación solar. El término comprende a los colectores solares utilizados para producir agua caliente (usualmente doméstica) y a los paneles fotovoltaicos utilizados para generar electricidad.

Figura 1. Panel fotovoltaico de silicio policristalino
Los paneles fotovoltaicos están formados por numerosas celdas que convierten la luz en electricidad. Las celdas comúnmente son llamadasceldas solares y algunas veces células fotovoltaicas. Estas celdas aprovechan el efecto fotoeléctrico para transformar la energía del Sol y hacer que una corriente eléctrica circule en un circuito.
Un poco de historia
Las primeras observaciones de fenómenos que relacionan la luz y electricidad datan de principios del siglo XIX. A lo largo de ese mismo siglo se describieron diferentesrelaciones entre la luz, diversos materiales y la electricidad:
• El efecto fotoemisivo, consistente en la emisión de partículas cargadas por un metal iluminado.
• El efecto fotoconductivo, que describe la variación de la conductividad eléctrica de un material al ser iluminado y
• El efecto fotovoltaico, en cual se genera una fuerza electromotriz en el material, descrito por Alexandre-Edmond Becquerelen 1839.


Figura 2. A. E. Becquerel
Los trabajos en el efecto fotovoltaico llevaron a Chapin, Fueller y Pearson a desarrollar, en 1945, en los laboratorios Bell, la primera celda capaz de convertir radiación solar en energía eléctrica. También en ese mismo año se comenzaron a fabricar con éxito las primeras celdas solares de capa delgada, mediante la realización de contactos de diversosmetales con CdS (sulfuro de cadmio).
En el año 1977 algunos investigadores sorprendieron al mundo revelando que ciertos materiales plásticos, bajo ciertas condiciones, podían convertirse en semiconductores. Su descubrimeinto fue recompensado con el premio Nobel de química en el año 2000.

Materiales utilizados
La materia base de las celdas son materiales semiconductores también utilizadosen otros dispositivos como diodos, transistores y circuitos integrados. Actualmente existe una amplia gama de celdas que utilizan diferentes materiales y estructuras. Los materiales más comúnmente utilizados son el silicio monocristalino y el silicio multicristalino (o policristalino). Más económicas pero considerablemente menos eficientes son las celdas de silicio amorfo, aplicadas en un...