LAS GENERACIONES DE LA CÉLULA FOTOELÉCTRICA

LAS 3 GENERACIONES DE LA CÉLULA FOTOELÉCTRICA

PRIMERA GENERACIÓN:

Las células de la primera generación tienen gran superficie, alta calidad y se pueden unir fácilmente. Las tecnologías de la primera generación no permiten ya avances significativos en la reducción de los costes de producción. Los dispositivos formados por la unión de células de silicio se están acercando al límite de eficacia teórica que es del 31 % y tienen un periodo de amortización de 5-7 años.

SEGUNDA GENERACIÓN:

Los materiales de la segunda generación han sido desarrollados para satisfacer las necesidades de suministro de energía y el mantenimiento de los costes de producción de las células solares. Las técnicas de fabricación alternativas, como la deposision quimica y tiene más ventajas​ ya que reducen la temperatura del proceso de forma significativa.

TERCERA GENERACIÓN:

Se denominan células solares de tercera generación a aquellas que permiten eficiencias de conversión eléctrica teóricas mucho mayores que las actuales y a un precio de producción mucho menor. La investigación actual se dirige a la eficiencia de conversión del 30-60 %, manteniendo los materiales y técnicas de fabricación a un bajo costo.²⁰​ Se puede sobrepasar el límite teórico de eficiencia de conversión de energía solar para un solo material, que fue calculado en 1961 por Shockley y Queisser en el 31 %

PRINCIPIOS Y FUNCIONAMIENTOS DE LA CÉLULA FOTOELÉCTRICA

En un semiconductor expuesto a la luz, un foton de energía arranca un electrón, creando a la vez un hueco en el átomo excitado. Normalmente, el electrón encuentra rápidamente otro hueco para volver a llenarlo, y la energía proporcionada por el fotón, por tanto, se disipa en forma de calor. El principio de una célula fotovoltaica es obligar a los electrones y a los «huecos» a avanzar hacia el lado opuesto del material en lugar de simplemente recombinarse en él: así, se producirá una diferencia de potencial y por lo tanto tensión entre las dos partes del material, como ocurre en una pila.

·         La capa superior de la celda, que se compone de silicio ​ En esta capa, hay un número de electrones libres mayor que en una capa de silicio puro, de ahí el nombre del dopaje, negativo. El material permanece eléctrica mente neutro, ya que tanto los átomos de silicio como los del material dopante son neutros: pero la red cristalina tiene global mente una mayor presencia de electrones que en una red de silicio puro.

·         La capa inferior de la celda, que se compone de silicio dopado de tipo  ​Esta capa tiene por lo tanto una cantidad media de electrones libres menor que una capa de silicio puro. Los electrones están ligados a la red cristalina que, en consecuencia, es eléctrica mente neutra pero presenta huecos, positivos. La conducción eléctrica está asegurada por estos portadores de carga, que se desplazan por todo el material.

COMO CONSTRUIR UNA CÉLULA FOTOELÉCTRICA

USO DE LA CÉLULA FOTOELÉCTRICA

- se utiliza para reemplazar a las baterías ( cuya energía es por mucho la mas cara para el usuario ) las células han invadido las calculadoras, reloj, aparatos, etc.

es posible aumentar su rango de utilización almacenándola mediante un condensador o pilas. cuando se utilizan con un dispositivo para almacenar energía, es necesario colocar el diodo para evitar la descarga del sistema durante la noche. 

- se utiliza para producir electricidad para muchas aplicaciones ( satélites, parquimetros, etc... ) y para la alimentación de los hogares o una red publica en el caso de una central solar fotovoltaica.