Energía solar

Células fotovoltaicas

El lugar donde la radiación solar se convierte en electricidad es la célula fotovoltaica. No hay que confundir la célula con el panel o placa, pues el panel o placa solar esta constituida por varias células fotovoltaicas. El número de células dependerá de la potencia de la placa o panel solar.
La célula solar es una pequeña placa, generalmente cuadrada con bordes redondeados, con unos 100cm2 de superficie. El grosor varía entre 0.25 y 0.35mm. El material utilizado es un semiconductor, normalmente de silicio, pero existen otros. Las células normales tienes 2 láminas, una de semiconductor N, y otra de semiconductor P.
La superficie no es totalmente plana como cabría esperar, sino que está cortada con pequeñas pirámides en su zona visible. Esto es así, para poder aprovechar mejor la radiación solar. Al chocar la radiación en la superficie piramidal, se refleja y se difumina en un alto porcentaje sobre la propia célula. Si no tuviera la forma piramidal, sería reflejada hacia el exterior de la célula obteniendo poco rendimiento.


Representación de la unió N-P
Representación de la unió N-P

También nos podemos encontrar con superficies piramidales, pero con las pirámides invertidas y huecas, el efecto es el mismo que el anteriormente expuesto, y habría una pequeña diferencia de aprovechamiento de la radiación solar. En definitiva, el truco consiste en capturar los haces solares y retenerlos.
Pero está disposición piramidal tiene su inconveniente técnico. Al retener la radiación, se aumenta la temperatura de la célula y, por lo tanto, la temperatura de la placa solar también aumenta, disminuyendo considerablemente el rendimiento de la misma. La solución está en hacer disminuir la temperatura con un sistema de refrigeración. Normalmente, el sistema de refrigeración está retroalimentado por la propia energía obtenida en la misma placa.
Las células fotovoltaicas más comunes están construidas con las dos láminas N y P, que hemos mencionado, y con el silicio monocristalino como elemento semiconductor.

Tipos de células de silicio

Los tipos de células de silicio serán diferentes en la medida del tipo de silicio que se utilice:

        1. Monocristalino: El rendimiento de las células de silicio monocristalino suele variar entre el 15% y el 18%. Es difícil construirlas, lo cual aumenta su precio. La estructura atómica está muy ordenada y tiene un color azul metálico.

        2. Policristalino: Su rendimiento varía entre el 12% y el 15%. La estructura atómica no es tan ordenada como ocurre con el monocristalino, lo cual le hace perder rendimiento.

        3. Amorfo: Su rendimiento es inferior al 10%. La estructura atómica es bastante desordenada. Pero su fabricación es más sencilla que con los monocristalinos y policristalinos, lo cual, lo hace más barato.