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Página 3 de 4 Funcionamiento de una celda solar Pero, cómo logra la celda solar convertir luz en energía eléctrica? El secreto está en los fotones que son parte de todo rayo de luz. Los fotones no son más que la partícula elemental de toda señal electromagnética, así como los átomos son la partícula elemental de toda la materia. Todo fotón contiene una cantidad infininetismal de energía (4x10-19 joules, si estás interesado), y toda luz visible al ojo humano lleva grandes cantidades de fotones. Es la energía contenida en toda esta masa de fotones la que aprovecha la celda solar para convertir a electricidad. El siguiente es el proceso básico, repetido millones de veces, que permite a una celda solar generar energía eléctrica: - Los fotones pegan en la superficie de la celda, usualmente de vidrio. Ese permite pasar la luz a la capa de semiconductor n.
- Los átomos en la capa de semiconductores tipo n se excitan, "soltando" electrones, lo que genera un exceso de electrones en la misma.
- La capa de semiconductor tipo p tiene deficiencia de electrones, lo cual atrae a los electrones excitados provenientes de la capa tipo n. En términos eléctricos, se genera una diferencia de potencial entre ambas capas de semiconductor, mejor conocido como voltaje.
- Ya que la única manera de llegar del semiconductor tipo n al p es a través del cable que une a ambas, los electrones escogen esta vía. Esto causa un campo eléctrico en este cable, y esta es la corriente eléctrica que estamos buscando.
Manufactura de celdas solares
En la actualidad, la mayoría de celdas solares se construyen en módulos rígidos de 36 celdas o más, conectadas en serie y en paralelo, para generar el voltaje y corriente que se necesita. Al mismo tiempo, después de la capa de vidrio, se le pone una capa antireflectiva al silicón, lo que minimiza la luz desperdiciada por el reflejo. Finalmente, alrededor de ambas capas de silicón, se ponen los contactos que componen los polos positivo y negativo de la celda solar. Aunque este diseño funciona muy bien para edificios y terrazas, que es donde usualmente se colocan estas celdas, es un problema cuando se intentan adaptar a botes y/o vehículos, por lo que actualmente se trabaja también en maneras de hacer celdas solares flexibles, las cuales puedan adaptarse fácilmente a las curvas aerodinámicas de automóviles y barcos. Estos también podrían hacer menos frágiles las celdas planas, minimizando el riesgo de dañarse, y bajando sus costos de instalación.
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