Celda solar

CELDA SOLAR
Las celdas solares (o paneles fotovoltaicos, como se les conoce a veces) están en todos lados ahora.  Desde calculadoras de bolsillo, hasta vehículos, casas particulares, proyectos gubernamentales, y satélites espaciales, su uso se está masificando.  Su capacidad de generar electricidad solamente con la luz solar las hace muy útiles en una variedad de situaciones.
A pesar que lasceldas solares, o celdas fotovoltaicas, existen desde hace mucho tiempo, es solo recientemente que avances tecnológicos han permitido utilizarlas de manera eficaz, y a un precio razonable.   El reciente aumento en el precio de petróleo ha creado una demanda increíble por métodos alternativos de energía, con lo cual las celdas solares han experimentado un nuevo auge.
En este artículo, veremos comofuncionan las celdas solares, cuáles son sus ventajas y desventajas, y cuáles son los usos principales que se les ha dado a la fecha.
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Fundamentos de una celda solar
Una celda solar o panel fotovoltaico convierte energía proveniente de la luz en energía eléctrica.  El términocelda solar se utiliza normalmente para especificar aquellas celdas que utilizan luz proveniente del sol, mientras que se especifica una celda fotovoltaica cuando no está definida la fuente de la luz a utilizar.
Ya que la mayor fuente de luz que conocemos es el Sol, casi siempre se utiliza la luz solar para generar electricidad, además que es una fuente de luz totalmente gratis. al menos durantelas horas que dura un día (estas horas pueden variar dependiendo de la ubicación geográfica y física de la celda).  La desventaja principales es que no es posible generar energía durante horas de la noche.  Existen varias maneras de solucionar estos problemas, pero primero veamos una breve reseña de la historia de las celdas solares.
 

Historia de las celdas solares o fotovoltaicas
El efectofoto-voltaico utilizado en las celdas solares fue reconocido por primera vez por Alexandre Becquerel.  Sin embargo, no fue sino hasta 1883 cuando se construyó la primera celda solar, por Charles Fritts.  Este último produjo una celda solar solo 1% eficiente (es decir, solo podía aprovechar el 1% de la energía en la luz, el otro 99% era desperdiciado).  Fue hasta 1954 cuando los Laboratorios Bell,descubrieron que ciertos semiconductores, cuando eran contaminados a propósito, se volvían extremadamente sensibles a la luz.  
Este último descubrimiento llevó a la creación de celdas solares que eran eficientes a un 6%, lo cual ya las hacía viables para ciertas aplicaciones.  Este avance hizo posible que se lanzara al espacio en 1958 el primer satélite con celdas solares, el Sputnik 3.  En laactualidad, y debido a constantes avances en el área, se ha logrado obtener hasta un 42% de eficiencia en conversión de energía.
 

 
Componentes básicos de una celda solar
Toda celda solar moderna consta usualmente de los siguientes componentes:
* Placa de vidrio, que permite ingresar la luz, pero protege a los semiconductores en la celda de los elementos.
* Plancha desemiconductores tipo n y tipo p.  El tipo n tiene una concentración de electrones mucho más alta que la del tipo p, y ambos están contaminados a propósito con átomos de otros elementos como el boro y el galio.
* Trayectoria por donde pueden circular los electrones para ir del semiconductor tipo n al tipo p.  Esto es usualmente dos capas que rodean a la plancha de semiconductores, que actúan como unconductor de electrones entre las dos capas de semiconductores.
* Finalmente, usualmente se le agrega una capa anti-reflectiva entre la placa de vidrio y el semiconductor, para minimizar la pérdida de luz por reflejo.

Funcionamiento de una celda solar
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