Parámetros de celdas solares
Cómo medir su rendimiento
1. Introducción
Las celdas o células solares fotovoltaicas nos sirven para armar los módulos o paneles solares para generar electricidad de una manera muy interesante.
2. ¿Cómo se produce la energía eléctrica en las células?
La conversión fotovoltaica, que sucede en estas celdas, se basa en el fenómeno llamado “efecto fotoeléctrico”; es decir, la conversión de la energía solar en energía eléctrica sucede en estas células.
Estas células están formadas por materiales semiconductores en los que artificialmente se crea el campo eléctrico constante por el fenómeno de la unión de dos campos conocidos como la capa “P” y la capa “N”. (Ver sobre capas)“
3. El efecto fotoeléctrico.
Es en esos dos campos (capa P, capa N) donde sucede el llamado efecto fotoeléctrico; allí inciden los electrones de valencia que llegan con los rayos solares de un largo viaje, gracias al señor sol.
4. Fenómeno de los pares: electrón-hueco
Se producen los pares electrón-hueco separados por la unión P-N.
Debido a la producción de los pares, los electrones se van a la zona N y los huecos a la zona P, produciéndose la corriente eléctrica que pasa por la unión P-N, entregando finalmente una energía eléctrica hacia el exterior de las células o celdas.
5. Utilidad de las celdas solares
Las células están hechas de un material semiconductor llamado silicio, capaz de producir electricidad cuando se expone a la luz solar.
Generan más energía en los días soleados y menos energía en días con lluvia o nublados; además, cuando sobre estas celdas cae una sombra, se obstruye el ‘efecto fotovoltaico’, lo cual es perjudicial para la producción de corriente eléctrica, finalmente.
6. Cómo se mide la energía en las células
La energía en una célula solar fotovoltaica se mide por su valor de “tensión” en voltios y la cantidad de corriente o intensidad de corriente nominal en “amperios”, con la ayuda del instrumento llamado multímetro digital, como vemos en la siguiente imagen y en el video arriba.
Estas cifras se llaman tensión de circuito abierto y de cortocircuitos nominales de corriente.
Si se multiplica la corriente por el voltaje (I x V), se obtiene la potencia que se lee en vatios de la célula.
Por ejemplo, una célula arroja una tensión nominal de 0,5 voltios y una corriente nominal de 4 amperios, entonces la célula está clasificada entre los niveles de potencia 2 vatios.
En general, las células van desde miliamperios en un máximo de 6 amperios de salida. Para proyectos más prácticos bastará una celda de 1 a 6 amperios.
Comúnmente, las células o celdas solares fotovoltaicas en el mercado abundan de 2 a 3 A de corriente.
Entonces podemos así medir la tensión e intensidad de cualquier pila, batería o acumulador.
¡Hagámoslo! Familiarizarse con el “multímetro”, o también llamado “polímetro”.
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7. Conclusión
La energía en una célula solar fotovoltaica se mide por su valor de “tensión” en voltios y la cantidad de corriente o intensidad de corriente nominal en “amperios”.
El procedimiento para medir una celda fotovoltaica o células solares es sencillo con la ayuda del multímetro digital.
Lo importante es saber que los electrones que fluyen entre las capas o zonas de las celdas generan una corriente eléctrica y un campo eléctrico de la celda llamado voltaje, por lo tanto, con la corriente eléctrica y el voltaje se produce la llamada POTENCIA de la celda.