Las células solares son la base de las instalaciones fotovoltaicas y los paneles solares. Hoy en día, son un elemento importantísimo para el cuidado al medioambiente y el autoconsumo solar.
Pero, ¿qué son exactamente las células solares y cómo funcionan? Te lo explicamos a continuación.
¿Qué son las células solares?
Las células solares son dispositivos eléctricos capaces de convertir la energía solar en energía eléctrica. Cómo hemos explica en nuestro post sobre la historia de los paneles solares, fue en el año 1839 cuando el físico Alexandre- Edmond Becquerel descubrió el efecto fotoeléctrico y en el año 1883 cuando Charles Fritts construyó la primera célula solar que tenía una eficiencia del 1%. Con los años se han ido mejorando, perfeccionando y evolucionando hasta que, poco a poco, y con la bajada de los precios, empezaron a hacerse servir para la construcción de los paneles solares, por mediados de los años noventa.
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¿Cómo son las las células solares?
Las células solares tienen, aproximadamente, 156 milímetros por lado. El material que más se utiliza para su fabricación es el silicio y su estructura se basa en dos capas con cargas positiva (semiconductor P) y negativa (semiconductor N) . La capa negativa se crea al modificarse la estructura cristalina de silicio y producir un exceso de electrones, mientras que la capa positiva no tiene electrones, por lo que se mantiene estable.
¿Cómo funcionan células fotovoltaicas?
Su funcionamiento se basa en que recoge la radiación solar emitida por el sol (fotones) y la convierte en energía eléctrica (electrones) gracias al efecto fotoeléctrico.
Y lo hace justo en el punto de unión de la carga positiva con la carga negativa que, al exponerse a la luz del sol por la zona negativa es capaz de liberar electrones, aumentando así la diferencia de potencial entre ambas y creando corriente eléctrica.
Toda la célula está hecha de dióxido de silicio y aluminio, y es el aluminio el que se encarga de facilitar la absorción de la energía solar. El silicio, por su parte, se utiliza porque es un elemento muy abundante en la tierra y cada uno de sus átomos cuenta con 14 electrones que se reparten en sus diferentes capas. Es la última capa, con 4 electrones, la que se encuentra más vacía, está en constante búsqueda de protones que la activen y, así, convertirse en un semiconductor de la energía eléctrica.
Tipos de células solares
Existen diferentes tipos de células solares y, la mayoría de ellas, son de silicio.
Según el proceso de fabricación del silicio se clasifican del siguiente modo:
- Células de silicio monocristalino
Están hechas con un solo cristal de silicio y ofrecen un rendimiento muy superior al resto, aproximadamente entre el 20 y 25%. Son las más demandadas, aunque también hay que tener en cuenta que gracias a su eficiencia, por encima de los demás tipos, también son las más costosas.
- Células de silicio policristalino
Están formadas por múltiples cristales de silicio y su rendimiento es inferior al monocristalino, aproximadamente entre el 16 y el 20%.
- Células de silicio amorfo
La estructura atómica de estas células solares es irregular y facilita que la colocación de los paneles se pueda adaptar e integrar a casi cualquier superficie.
Cabe destacar que son más económicas que las células de silicio cristalino pero que su rendimiento es también menor, entre el 6 y el 8%.
