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Eficiencia de celda solar fotovoltaica

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Celdas solares o células solares fotovoltaicas

(Nota de Entrada: Estamos aceptando las palabras “celdas solares” en vez de “células solares” porque así es usado en algunos países pero se trata de lo mismo))

Como se mencionó, una célula solar es un semiconductor expuesto a la luz, éste posee los llamados ‘fotones’: Miles de millones en los Paneles Solares.

Los fotones ‘luchan’ con los electrones que se encuentran en el Silicio. Arrancan y capturan a los electrones creando en su ‘lucha’ los llamados  «huecos».

Un electrón (e-) encuentra rápidamente otro hueco para volver a llenarlo y mientras que la energía proporcionada por el fotón, se disipa, el (e-) busca una salida hasta encontrar un cable conductor.

Células Solares Precios <== pinche aquí si desea saber

El principio de una célula fotovoltaica es obligar a los electrones y a los huecos a avanzar hacia el lado opuesto del material en lugar de simplemente recombinarse: así, se produce la llamada diferencia de potencial y por lo tanto tensión entre las dos partes del material, como ocurre en una pila común.

Se crea un ‘campo eléctrico permanente’, a través de una unión ‘PN’, entre dos capas dopadas respectivamente, ‘P’ y ‘N’. (más lectura al respecoto Aquí)

Los grupos de Silicio

Recordemos que las Células Solares o Celdas Fotovoltaicas son láminas delgadas fabricadas mayormente de Silicio pero Silicio Cristalino.

El Silicio Cristalino se ubica en dos importantes familias lo que les diferencia por sus rendimientos:

  • El grupo de los Mono Cristalinos que cubre aproximadamente el 85% de la producción mundial.
  • El otro de los Policristalinos y los Amorfos de película delgada que involucra a los Policristalinos de Teluro de Cadmio, Cobre-Indio-Selenio y Arseniuro de Galio.

Rendimiento

Los del grupo de Silicio Mono cristalino que requiere de barras de silicio puro, su rendimiento para generar energía eléctrica oscila de 14% a 16% .

Los Silicios Policristalinos responen a veces menos de energía que la tecnología anterior. Rendimiento algo menor (12-14%), pero el costo es mucho menos  lo que permite dominar el mercado actualmente.

Efecto Fotoeléctrico

Como ya se adelantó arriba, el Silicio tiene el fenómeno especial: “efecto fotoeléctrico”: absorbe fotones de la luz solar y emiten electrones. Cuando estos electrones libres son capturados nos da como resultado una corriente eléctrica que es utilizada como electricidad.

Mejorando el Rendimiento de la Célula Solar

Existen disponibles las llamadas células multicapas hechas de Arseniuro de galio. Éstas alcanzan eficiencias del 30%, sin embargo tenemos datos que a nivel de laboratorio se ha superado el 42% de eficiencia.

¡Lo bueno!  Se ha logrado eficiencia de las células solares casi el 50%

Gozamos de esta noticia emitida por la Universidad de Delaware de los EE.UU, año 2007, aún vigente por la brega en bajar costos, cuando el Sr. Allen Barnett y sus asistentes  Christiana Honsberg y Barnett Allen informan al mundo que en cuestión de rendimiento de células solares se podrá superar el 50% usando tecnología con innovaciones de calidad del Silicio cristalino.

Importante hito en el camino hacia la meta de eficiencia del 50 por ciento como esperanza para mejorar la calidad de los arreglos solares, parques, torres, edificios, viviendas rurales, industrias que sean construidas con los Paneles Solares Fotovoltaicos. 

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4 Comentarios

  1. Qué bueno Ignacio, veo que te sientes comunicado, eso me agrada. Quiero responder a tus inquietudes con dos tareas para tí. Quiero primero que leas estos artículos. Léalos con paciencia, con gusto y verás que son mis mejores respuestas. Luego conversamos, ¿te parece?, ojalá me estés aceptando. Aquí van los enlaces:
    ARTICULO PARA LEER ALGO DE CÉLULAS. Aquí verás los porcentajes de eficiencia unos con otros.
    ARTICULO PENSANDO EN LOS DÍAS NUBLADOS. Cómo se resuelve ese problema cuando se nublan tres o cuatro días continuos. Después seguimos, por favor me cuentas estimado Ignacio. Saludos y no te olvides recomendar a tus amigos y colega. También ve pensando en comprarte un manual guía o un libro sobre estos temas a que nos referimos. Adios.

  2. Me alegor que estás leyendo, informándote. Es bueno eso estimado Ignacio. Sigue para adelante!. ¡¡¡No tires la toalla!!!, yo admiro mucho a mis amigos chilenos. Un abrazo.

  3. Eliseo, nos puedes aclarar, hoy en el mercado tenemos varios tipos de celulas, mono cristalino, amorfo, poli cristralino u otras que desconozco, pregunto cual de ellas es la que tiene mejor rendimiento para cargar nuestro sistema de almacenamiento o baterias o cuales son los factores para tener un sistema fotovoltaíco eficiente. Tambien tengo dudas con la carga de los paneles en dias nublados nos puedes informar.

    Agradeszco tú cooperación, gracias.

    Saludos
    Ignacio

  4. Excelente información, el mejorar y aumentar el rendimiento de las celulas. También todos esperamos que los precios de ésta tecnología siga bajando así ayudaremos a preservar nuestro planeta.

    Gracias amigo Eliseo

    Saludos
    Ignacio

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