Una celda es un componente electroquímico individual capaz de generar voltaje continuo mediante la transformación de energía química en energía eléctrica . Varias celdas en una batería suelen estar conectadas eléctricamente entre sí para alcanzar voltajes mayores. Otro término asociado es celda fotovoltaica, que es el componente semiconductor más pequeño de un módulo fotovoltaico y que realiza la conversión de energía luminosa en voltaje y corriente continua (corriente continua). También se la conoce como celda solar.
El término pila de batería se refiere a la unidad electroquímica fundamental, o conjunto de electrodos, separadores, electrolito, contenedor y terminales, que sirve como fuente de energía eléctrica mediante la conversión directa de energía química.
Una célula fotovoltaica (FV) es un dispositivo de captación de energía que utiliza el efecto fotovoltaico para transformar la energía solar en energía utilizable. Las células FV existen en diversas formas y tamaños, pero todas se basan en semiconductores que interactúan con los fotones solares para producir una corriente eléctrica.
¿Cuáles son las capas de una célula fotovoltaica?
Una célula fotovoltaica se compone de numerosas capas de materiales, cada una con una función específica. La capa semiconductora, especialmente preparada, es la más importante en una célula solar. Está formada por dos capas distintas (tipo p y tipo n) y es la que utiliza el efecto fotovoltaico para transformar la energía solar en energía útil.
Una capa de material conductor recoge la electricidad generada a ambos lados del semiconductor. Cabe destacar que la parte frontal o iluminada de la celda debe emplear conductores con moderación para evitar que la radiación solar llegue al semiconductor. En cambio, la parte posterior o sombreada puede estar completamente recubierta de conductor.
El recubrimiento antirreflectante es la última capa, que se aplica únicamente en la cara de la célula que recibe luz. Debido a la reflectividad inherente de los semiconductores, la pérdida por reflexión puede ser considerable . Reduzca la cantidad de radiación solar que se refleja en la superficie de la célula aplicando una o más capas de recubrimiento antirreflectante.
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¿Son eficientes las células solares?
Las células solares son altamente eficientes. Dado que existen numerosos elementos que afectan la eficiencia de las células solares, esta es una consideración de diseño. El factor más importante es que los semiconductores de silicio no pueden convertir 1/4 de la energía solar que llega a la Tierra en electricidad.
La física de semiconductores requiere la energía fotónica más baja, o energía de banda prohibida, para extraer un electrón de una estructura cristalina. Un fotón se convierte en energía térmica cuando su energía es inferior a la banda prohibida. La energía de banda prohibida del silicio es de 1.12 electrón-voltios.
