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¿Qué es la corriente fotovoltaica?

marzo 17, 2022
¿Qué es la corriente fotovoltaica?

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La fotovoltaica es la conversión directa de la luz en electricidad a nivel atómico. Algunos materiales presentan una propiedad conocida como efecto fotoeléctrico que hace que absorban fotones de luz y liberen electrones. Cuando estos electrones libres son capturados, se produce una corriente eléctrica que puede ser utilizada como electricidad.

El efecto fotoeléctrico fue observado por primera vez por un físico francés, Edmund Bequerel, en 1839, que descubrió que ciertos materiales producían pequeñas cantidades de corriente eléctrica cuando se exponían a la luz. En 1905, Albert Einstein describió la naturaleza de la luz y el efecto fotoeléctrico en el que se basa la tecnología fotovoltaica, por lo que posteriormente obtuvo el premio Nobel de Física. El primer módulo fotovoltaico fue construido por los Laboratorios Bell en 1954. Se presentó como una batería solar y no pasó de ser una curiosidad, ya que era demasiado caro para su uso generalizado. En la década de 1960, la industria espacial comenzó a hacer el primer uso serio de la tecnología para proporcionar energía a bordo de las naves espaciales. Gracias a los programas espaciales, la tecnología avanzó, se estableció su fiabilidad y el coste empezó a disminuir. Durante la crisis energética de los años setenta, la tecnología fotovoltaica fue reconocida como fuente de energía para aplicaciones no espaciales.

Fotovoltaica nasa

Puntos cuánticosLas células solares de puntos cuánticos conducen la electricidad a través de diminutas partículas de diferentes materiales semiconductores de apenas unos nanómetros de ancho, llamadas puntos cuánticos. Los puntos cuánticos proporcionan una nueva forma de procesar materiales semiconductores, pero es difícil crear una conexión eléctrica entre ellos, por lo que actualmente no son muy eficientes. Sin embargo, son fáciles de convertir en células solares. Pueden depositarse en un sustrato mediante un método de recubrimiento por rotación, un spray o impresoras de rollo a rollo como las que se utilizan para imprimir periódicos.Los puntos cuánticos vienen en varios tamaños y su banda prohibida es personalizable, lo que les permite recoger la luz que es difícil de captar y emparejarse con otros semiconductores, como las perovskitas, para optimizar el rendimiento de una célula solar multijunción (más información sobre ellas más adelante).

Pv solar

La fotovoltaica es la conversión directa de la luz en electricidad a nivel atómico. Algunos materiales presentan una propiedad conocida como efecto fotoeléctrico que hace que absorban fotones de luz y liberen electrones. Cuando estos electrones libres son capturados, se produce una corriente eléctrica que puede ser utilizada como electricidad.

El efecto fotoeléctrico fue observado por primera vez por un físico francés, Edmund Bequerel, en 1839, que descubrió que ciertos materiales producían pequeñas cantidades de corriente eléctrica cuando se exponían a la luz. En 1905, Albert Einstein describió la naturaleza de la luz y el efecto fotoeléctrico en el que se basa la tecnología fotovoltaica, por lo que posteriormente obtuvo el premio Nobel de Física. El primer módulo fotovoltaico fue construido por los Laboratorios Bell en 1954. Se presentó como una batería solar y no pasó de ser una curiosidad, ya que era demasiado caro para su uso generalizado. En la década de 1960, la industria espacial comenzó a hacer el primer uso serio de la tecnología para proporcionar energía a bordo de las naves espaciales. Gracias a los programas espaciales, la tecnología avanzó, se estableció su fiabilidad y el coste empezó a disminuir. Durante la crisis energética de los años setenta, la tecnología fotovoltaica fue reconocida como fuente de energía para aplicaciones no espaciales.

Cómo funciona la fotovoltaica

La energía fotovoltaica (FV) es el campo de la tecnología y la investigación relacionado con la aplicación de células solares para obtener energía mediante la conversión de la luz solar directamente en electricidad. Debido a la creciente demanda de fuentes de energía limpias, la fabricación de células solares y conjuntos fotovoltaicos se ha expandido de forma espectacular en los últimos años. Los sistemas fotovoltaicos requieren silicio de alta calidad. Aunque en todo el mundo hay muy pocos fabricantes de las obleas de silicio necesarias (obleas finas de silicio casi puro), las capacidades de producción no dejan de aumentar. El silicio tiene una ventaja social decisiva, ya que, a diferencia del petróleo, la arena está disponible en cantidades ilimitadas en todas partes, lo que evita daños o conflictos con el medio ambiente. El silicio es el segundo elemento más abundante en la Tierra después del oxígeno. La arena, el cuarzo o las piedras semipreciosas como la amatista o los ópalos se componen esencialmente de silicio.

Un panel solar (módulo) está formado por varias células solares. Las células solares se fabrican generalmente con finas obleas de silicio, la segunda sustancia más abundante en la Tierra, la misma que compone la arena. Para fabricar las obleas, el silicio se calienta a temperaturas extremas y se añaden sustancias químicas, normalmente boro y fósforo. La adición de estas sustancias químicas hace que los átomos de silicio sean inestables (sus electrones se mantienen menos firmes). Cuando los fotones de la luz solar inciden en un panel solar, algunos son absorbidos por las células solares, donde su energía desprende algunos de los electrones del silicio modificado. Estos electrones sueltos son forzados por los campos eléctricos del panel fotovoltaico a fluir a lo largo de los cables que se han colocado dentro de las células. Este flujo de electrones a través de los cables es electricidad, y proporcionará energía para cualquier carga que conectemos (una calculadora, una bombilla, un satélite, etc.) Como las células solares son modulares, el tamaño de un sistema puede aumentar (o disminuir) con el tiempo, según las necesidades.

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