Tipos de celulas fotovoltaicas

Tipos de células solares y fabricación

La mayoría de las opciones de paneles solares disponibles en la actualidad se ajustan a uno de estos tres tipos: monocristalinos, policristalinos (también conocidos como multicristalinos) y de capa fina. Estos paneles solares varían en cuanto a su fabricación, aspecto, rendimiento, costes y las instalaciones más adecuadas para cada uno de ellos. Dependiendo del tipo de instalación que esté considerando, una opción puede ser más adecuada que las otras.

Hay tres tipos principales de paneles solares: monocristalinos, policristalinos y de capa fina. Cada tipo tiene sus propias ventajas y desventajas, y el tipo de panel solar más adecuado para su instalación dependerá de factores específicos de su propiedad y de las características deseadas del sistema.

Para producir electricidad, las células solares se fabrican con un material semiconductor que convierte la luz en electricidad. El material más utilizado como semiconductor durante el proceso de fabricación de las células solares es el silicio.

Tanto los paneles solares monocristalinos como los policristalinos tienen células hechas de obleas de silicio. Para construir un panel monocristalino o policristalino, las obleas se ensamblan en filas y columnas para formar un rectángulo, se cubren con una lámina de vidrio y se enmarcan.

Las células Pv están hechas de

Una célula solar, o célula fotovoltaica, es un dispositivo eléctrico que convierte la energía de la luz directamente en electricidad mediante el efecto fotovoltaico, que es un fenómeno físico y químico[1]. Es una forma de célula fotoeléctrica, definida como un dispositivo cuyas características eléctricas, como la corriente, el voltaje o la resistencia, varían cuando se exponen a la luz. Los dispositivos de células solares individuales suelen ser los componentes eléctricos de los módulos fotovoltaicos, conocidos coloquialmente como paneles solares. La célula solar de silicio de unión simple común puede producir una tensión máxima en circuito abierto de aproximadamente 0,5 voltios a 0,6 voltios[2].

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Las células solares se describen como fotovoltaicas, independientemente de si la fuente es la luz solar o una luz artificial. Además de producir energía, pueden utilizarse como fotodetectores (por ejemplo, detectores de infrarrojos), detectando la luz u otras radiaciones electromagnéticas cercanas al rango visible, o midiendo la intensidad de la luz.

En cambio, un colector solar térmico suministra calor mediante la absorción de la luz solar, con el fin de calentar directamente o de generar indirectamente energía eléctrica a partir del calor. Por otro lado, una “célula fotoelectrolítica” (célula fotoelectroquímica) se refiere a un tipo de célula fotovoltaica (como la desarrollada por Edmond Becquerel y las modernas células solares sensibilizadas por colorantes), o a un dispositivo que divide el agua directamente en hidrógeno y oxígeno utilizando únicamente la iluminación solar.

¿Cuáles son las células fotovoltaicas más utilizadas hoy en día?

Las células solares, también llamadas células fotovoltaicas, convierten la energía de la luz en energía eléctrica mediante el efecto fotovoltaico. La mayoría son células de silicio, que tienen diferentes eficiencias de conversión y costes que van desde las células de silicio amorfo (no cristalino) hasta los tipos de silicio policristalino y monocristalino (monocristalino).

A diferencia de las baterías, los sistemas solares no utilizan reacciones químicas ni requieren combustible. Además, las células solares no tienen partes móviles como los generadores eléctricos. Los sistemas solares domésticos convierten en electricidad alrededor del 20% de la luz solar que reciben, mientras que los sistemas comerciales más caros pueden convertir hasta el 40%. Sin embargo, con los avances tecnológicos se espera que la eficiencia solar de estos paneles aumente.

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La mayor formación de células solares se denomina “arrays”, que se componen de miles de células individuales y pueden juntarse en parques solares para convertir la luz solar en energía para uso comercial, industrial y residencial a gran escala.

Los grupos más pequeños de células se denominan paneles de células solares o, más comúnmente, paneles solares. Los distintos tipos de paneles solares tienen una gran variedad de usos, desde su colocación en tejados para sustituir o complementar un suministro eléctrico doméstico o para suministrar energía eléctrica a lugares donde las fuentes convencionales no están disponibles o son caras de instalar. Debido a la ausencia de piezas móviles o combustibles, los paneles solares también se utilizan ampliamente en el espacio, incluso para satélites y estaciones espaciales, aunque la difusión de la energía del Sol en las partes más lejanas del sistema solar significa que estos paneles no pueden utilizarse para enviar sondas al espacio interestelar.

Ejemplos de células fotovoltaicas

La mayoría de los paneles solares que se comercializan hoy en día para sistemas de energía solar residenciales pueden clasificarse en tres categorías: paneles solares monocristalinos, paneles solares policristalinos y paneles solares de capa fina.

Las células solares de silicio monocristalino se fabrican mediante el método Czochralski, en el que se introduce un cristal de silicio “semilla” en una cuba de silicio puro fundido a alta temperatura.

Hoy en día, hay varias variedades de paneles solares monocristalinos en el mercado para elegir. Las células de contacto trasero y emisor pasivo, más conocidas como células PERC, se están convirtiendo en una opción monocristalina cada vez más popular. Las células PERC pasan por un proceso de fabricación y montaje diferente que aumenta la cantidad de electricidad que pueden producir las células.

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Los paneles solares de capa fina se fabrican depositando una fina capa de una sustancia fotovoltaica sobre una superficie sólida, como el vidrio. Algunas de estas sustancias fotovoltaicas son el silicio amorfo (a-Si), el seleniuro de cobre, indio y galio (CIGS) y el teluro de cadmio (CdTe). Cada uno de estos materiales crea un “tipo” diferente de panel solar, pero todos se engloban en el ámbito de las células solares de película fina.