Celulas Fotoelectricas

Una célula fotoeléctrica, también llamada celda, fotocélula o célula fotovoltaica, es un dispositivo electrónico que permite transformar la energía lumínica (fotones) en energía eléctrica (flujo de electrones libres) mediante el efecto fotoeléctrico, generando energía solar fotovoltaica. Compuesto de un material que presenta efecto fotoeléctrico: absorben fotones de luz y emiten electrones.Cuando estos electrones libres son capturados, el resultado es una corriente eléctrica que puede ser utilizada como electricidad. La eficiencia de conversión media obtenida por las células disponibles comercialmente (producidas a partir de silicio monocristalino) está alrededor del 14%, pero según la tecnología utilizada varía desde el 6% de las células de silicio amorfo hasta el 14-22% de las célulasde silicio monocristalino. También existen Las células multicapa, normalmente de arseniuro de galio, que alcanzan eficiencias del 30%. En laboratorio se ha superado el 43% con nuevos paneles experimentales. La vida útil media a máximo rendimiento se sitúa en torno a los 25 años, período a partir del cual la potencia entregada disminuye por debajo de un valor considerable. Al grupo de célulasfotoeléctricas para energía solar se le conoce como panel fotovoltaico. Los paneles fotovoltaicos consisten en una red de células solares conectadas como circuito en serie para aumentar la tensión de salida hasta el valor deseado (usualmente se utilizan 12V ó 24V) a la vez que se conectan varias redes como circuito paralelo para aumentar la corriente eléctrica que es capaz de proporcionar eldispositivo. El tipo de corriente eléctrica que proporcionan es corriente continua, por lo que si necesitamos corriente alterna o aumentar su tensión, tendremos que añadir un inversor y/o un convertidor de potencia
Una célula fotoeléctrica, fotocélula o celda fotovoltaica, es un pequeño mecanismo electrónico que convierte la energía luminosa (fotones) en energía eléctrica (electrones) mediante eldenominado efecto fotovoltaico.
A nivel microscópico, se trata de un ánodo y un cátodo revestido de un material fotosensible. Su objetivo final es producir electricidad a través de la energía lumínica; por ello las células fotovoltaicas se utilizan asociadas en paneles solares fotovoltaicos.
La emisión fotoeléctrica o efecto fotoeléctrico es un proceso en el que la luz es recibida sobre un dispositivosemiconductor de dos capas produciendo una diferencia del voltaje o del potencial entre ellas. Este voltaje es capaz de trasladar una corriente a través de un circuito externo produciendo trabajo o energía útil.
Su funcionamiento es el siguiente:
Primero, los fotones emitidos por la luz solar inciden sobre la celda solar y son absorbidos por un material semiconductor, que suele ser el silicio oel germanio.
A continuación, los electrones (carga negativa) salen despedidos de sus átomos, buscando una carga positiva con la que juntarse; recorriendo, así, el semiconductor y produciendo electricidad.
Y al final, una agrupación numerosa de células solares, convierte la energía solar en corriente eléctrica continua (llamada DC por sus siglas en inglés direct current), lista para ser utilizada.Para obtener una mayor sensibilidad y un mejor rendimiento, las células fotoeléctricas pueden estar vacías o llenas de un gas inerte (normalmente nitrógeno o argón) a baja presión. Es posible aumentar su rango de utilización almacenando la electricidad producida en condensadores o pilas, colocando un diodo en serie para evitar una descarga nocturna del sistema.
Aplicaciones
La energíaeléctrica obtenida con estas células está presente en diversos elementos de la vida cotidiana en aparatos como la lavadora, secadora, calculadoras o relojes, reemplazando a la baterías convencionales, más caras y con menos salida ambiental.
Se emplean, también, en la grabación de sonido, televisión, así como en satélites espaciales, en alarmas antirrobo, semáforos de tráfico y puertas automáticas. Una...