Celdas Solares

 2.2.9.-Celdas fotovoltaicas
De acuerdo con Moreno, G;Martinez F.(2010) las celdas fotovoltaicas son sistemas fotovoltaicos que convierten directamente parte de la luz solar en electricidad. Algunos materiales presentan una propiedad conocida como efecto fotoeléctrico en su forma más simple, estos materiales se componen de un anodo y un catodo recubierto de un material fotosensible. La luz queincide sobre el catodo libera electrones que son atraídos hacia el anodo, de carga positiva , originando un flujo de corriente proporcional a la intensidad de radiación, que hace que absorban fotones de luz y emitan electrones. Cuando estos electrones libres son capturados, el resultado es una corriente eléctrica que puede ser usada como electricidad.

13.Celdas o células solares.
(Fuente:Huane, L 2011)
En la figura anterior se muestra un arreglo de celdas solares o también conocidos como paneles solares colocados de manera tal de recolectar la mayor cantidad de energía solar posible.
2.2.9.1.-Los orígenes de celdas solares
Los orígenes de las celdas solares tienen lugar cuando el efecto fotovoltaico fue reconocido por primera vez en 1839 por el físico francés Alexadre-EdmondBecquerel. Sus estudios sobre el espectro solar, magnetismo, electricidad y óptica son el pilar científico de la energía fotovoltaica.
En 1883 el inventor norteamericano Charles Fritts construye la primera celda solar con una eficiencia del 1%. La primera celda solar fue construida utilizando como semiconductor el Selenio con una muy delgada capa de oro. Debido al alto costo de esta celda se utilizópara usos diferentes a la generación de electricidad. Las aplicaciones de la celda de Selenio fueron para sensores de luz en la exposición de cámaras fotográficas.
En 1905, Albert Einstein describió la naturaleza de la luz y el efecto fotoeléctrico, en el cual está basada la tecnología fotovoltaica. Por este trabajo, se le otorgo mas tarde el premio nobel de física.
La celda de Silicio que hoydía utilizan proviene de la real del inventor norteamericano Russell Ohl. Fue construida en 1940 y patentada en 1946.

La época moderna de la celda de Silicio llega en 1954 en los Laboratios Bells. Accidentalmente experimentando con semiconductores se encontró que el Silicio con algunas impurezas era muy sensitivo a la luz.

2.2.9.2.-Fundamentos físicos de las celdas solares
Según el Tecnológicode Estudios Superiores de Ecaptec (2009), en su revista científica explica que para la transformación de la energía de la radiación solar en electricidad se requiere que se cumplan tres aspectos fundamentales:
* Existencia de una unión p-n
* Incidencia de fotones con energías igual o mayor que la banda prohibida del semiconductor.
* Producción de portadores con cargas libres(electrones y huecos), difusión y separación de los portadores, recolección final de los portadores por los electrodos respectivos de la celda solar.
En una celda solar ocurren los mencionados eventos, donde en este dispositivo electrónico construido por una unión p-n que convierte directamente la energía de la radiación solar en energía eléctrica, al incidir la luz sobre una celda solar genera unvoltaje entre sus terminales y al mismo tiempo una corriente que circula por un circuito externo, produciendo una potencia P=V*I, la cual puede ser empleada para energizar cualquier equipo, aparato o accesorio electrónico. (Ver figura 14).

Fig. 14. Circulación de corriente en una celda solar
Fuente: Macho, C.(2002)
CAMBIA EL NOMBRE EN EL INDICE FIG 14
2.2.9.3.-Funcionamiento de las celdassolares
De acuerdo con Gonzalez,A.(2009) el funcionamiento se basa en la diferencia de potencial que surge en una juntura PN.  En una celda convencional de silicio, tal juntura se logra poniendo en contacto íntimo silicio cristalino de alta pureza ‘dopado’ o contaminado con impurezas de diferente tipo (frontera de las regiones + y – ver figura 16).  En un caso las impurezas proporcionan un...