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Efecto fotovoltaico en una célula solar
La cantidad de energía que entrega un dispositivo fotovoltaico esta determinado por:
• El tipo y el área del material
• La intensidadde la luz del sol
• La longitud de onda de la luz del sol
Por ejemplo, las celdas solares de silicio monocristalino actualmente no pueden convertir más el de 25% de la energía solar en electricidad,porque la radiación en la región infrarroja del espectro electromagnético no tiene suficiente energía como para separar las cargas positivas y negativas en el material.
Las celdas solares de siliciopolicristalinas en la actualidad tienen una eficiencia de menos del 20% y las celdas amorfas de silicio tienen actualmente una eficiencia cerca del 10%, debido a pérdidas de energía internas másaltas que las del silicio monocristalino.
Una típica célula fotovoltaica de silicio monocristalino de 100 cm2 producirá cerca de 1.5 vatios de energía a 0.5 voltios de Corriente Continua y 3 amperiosbajo la luz del sol en pleno verano (el 1000Wm-2). La energía de salida de la célula es casi directamente proporcional a la intensidad de la luz del sol. (Por ejemplo, si la intensidad de la luz del solse divide por la mitad la energía de salida también será disminuida a la mitad).
Una característica importante de las celdas fotovoltaicas es que el voltaje de la célula no depende de su tamaño, ysigue siendo bastante constante con el cambio de la intensidad de luz. La corriente en un dispositivo, sin embargo, es casi directamente proporcional a la intensidad de la luz y al tamaño. Para comparardiversas celdas se las clasifica por densidad de corriente, o amperios por centímetro cuadrado del área de la célula.
La potencia entregada por una célula solar se puede aumentar con bastanteeficacia empleando un mecanismo de seguimiento para mantener el dispositivo fotovoltaico directamente frente al sol, o concentrando la luz del sol usando lentes o espejos. Sin embargo, hay límites a este...