Celdas Solares

Una celda solar o celda fotovoltaica es un instrumento que genera electricidad directamente de la luz visible, debido al efecto fotovoltaico.

Para poder generar energía útil, se deben interconectar un cierto número de celdas para formar un panel solar, también conocido como un módulo fotovoltaico. El número de celdas solares o el tamaño del panel solar lo determina la cantidad de luz disponible, y la energía requerida.

Las celdas solares funcionan esencialmente con base en materiales semiconductores, típicamente silicio, a los cuales se les agregan deliberadamente impurezas específicas que permiten establecer un campo eléctrico interno dentro del semiconductor pero lo suficientemente cerca de la superficie para que una gran porción de la luz solar pueda penetrar hasta ahí. El efecto de la radiación solar consiste en la creación de un llamado par electrón-hueco, que representa un par de una carga negativa (el electrón) y una carga positiva (el hueco) y que pueden desplazarse libremente dentro del semiconductor.

La eficiencia de estas celdas solares está teóricamente limitada a 28% en el caso del silicio; prácticamente ya se ha demostrado una eficiencia del 26% en el laboratorio lo cual demuestra el alto nivel tecnológico ya alcanzado con estas celdas. Celdas más complicadas, por ejemplo, las llamadas celdas tandem que se fabrican combinando dos semiconductores con banda prohibida diferente logran superar el límite del 28%; de hecho, una eficiencia de 33.7% se ha demostrado con celdas tandem de GaAs/GaSb (Arseniuro de Galio/Antimoniuro de Galio).