Conocimiento solar: Célula solar

¿Cómo funciona una célula solar?

Estructura y conversión de la luz en electricidad

Una célula solar, también conocida como célula fotovoltaica, es el componente básico de los módulos solares y los sistemas solares. Su función principal es convertir la luz olar en energía eléctrica.Wir erklären ihren grundlegenden Aufbau und wie sie funktioniert.

Aufbau einer Solarzelle

Una célula solar está formada por varias capas de materiales semiconductores y otros componentes. Su estructura permite convertir la luz solar en energía eléctrica gracias a que las células solares absorben fotones, generan pares electrón-hueco, separan las partículas cargadas y disipan la corriente generada. La estructura básica de una célula solar es la siguiente:

Capa frontal (capa antirreflectante): La parte frontal de la célula solar está cubierta por una fina capa que sirve de capa antirreflectante. Esta capa reduce los reflejos de la superficie y permite una mejor absorción de la luz.

Capa emisora: La capa emisora se encuentra directamente debajo de la capa antirreflectante. Esta capa suele estar dopada con fósforo u otros materiales para generar pares electrón-hueco cuando incide sobre ella la luz solar.

Capa de absorción principal: La capa de absorción principal es la parte crucial de la célula solar donde tiene lugar la absorción real de la luz y la generación de pares electrón-hueco. Normalmente, esta capa está hecha de silicio, que es el material semiconductor más utilizado en las células solares.

Unión P-N (unión P-N): Existe una región de unión P-N en la capa de absorción principal. Se trata de una interfaz entre las zonas dopadas positiva (tipo P) y negativamente (tipo N) del silicio. Esta región de unión es crucial para la separación de electrones y huecos, lo que conduce a la generación de corriente.

Capa emisora trasera: Hay otra capa en la parte trasera de la célula solar, conocida como capa emisora trasera. Esta capa ayuda a recoger los electrones generados y facilita el flujo de corriente.

Contactos metálicos: Los contactos metálicos se fijan a las superficies de la célula solar para disipar la corriente generada. Se coloca un contacto metálico en la parte delantera y otro en la trasera de la célula.

De la repotenciación a los nuevos parques solares

Tanto si está planificando cocheras solares o huertos solares en espacios abiertos como si desea probar o repotenciar sistemas existentes, podemos ayudarle.

Cómo convierte la luz en electricidad la célula solar

Esta conversión de luz en electricidad tiene lugar en una célula solar -a grandes rasgos- de la siguiente manera:

  • Absorción de la luz: cuando la luz solar incide sobre la superficie de una célula solar, parte de ella es absorbida por el material semiconductor de la célula. Este material suele ser silicio.
  • Generación de pares electrón-hueco: La luz absorbida proporciona energía que excita electrones en el material semiconductor. Esto hace que los electrones se liberen de su posición normal en la red atómica del material. Se crean los denominados pares electrón-hueco.
  • Movimiento de los electrones: Los electrones disueltos se mueven a través del material semiconductor para transportar la carga resultante. Este flujo de electrones genera una corriente eléctrica.
  • Generación de corriente continua: Cuando los electrones fluyen a través del material, son forzados en una dirección, lo que genera una corriente continua. Esta corriente puede utilizarse ahora para alimentar dispositivos eléctricos o almacenarse en baterías.
  • Conexión a circuitos eléctricos: Las células solares de un módulo solar están conectadas entre sí de manera que la electricidad generada esté disponible en forma utilizable. Esto permite un aprovechamiento eficiente de la energía solar.

Las células solares se combinan en grandes cantidades en módulos solares para generar energía suficiente para su uso práctico. La eficiencia de las células solares y la calidad del material semiconductor son decisivas para el potencial de un módulo solar.

Scroll al inicio