MPV SOLAR REFERNCE
  • Christian Correa

¿Cómo funciona una placa solar?

O dicho de manera correcta
¿Cómo funciona un modulo fotovoltaico?


El sol está constantemente irradiando energía, la cual se estima alrededor de 173 mil tera-watts😱, para poner esto en perspectiva, el mundo entero consume 2.61 tera-watts lo que significa, que el sol genera 63 mil veces lo que la tierra consume. 😳

Esta cantidad de energía sería suficiente para proveer electricidad a todo el mundo de manera limpia y totalmente gratis hasta cierto punto. 😏


👉En esta entrada encontraremos conceptos como:

  1. El panel solar fotovoltaico

  2. El dopaje

  3. El efecto fotoeléctrico

  4. Eficiencia



La energía que emite el sol la percibimos como luz solar, lo cual es una forma de radiación electromagnética compuesta de fotones.


Durante el día estamos siendo bombardeados constantemente por esta energía y afortunadamente tenemos la herramienta casi perfecta para aprovechar este fenómeno natural.


El panel solar fotovoltaico

El panel solar es una colección de celdas llamadas celdas fotovoltaicas, las cuales están compuestas de una capa delgada de silicio que es un semiconductor, pero este silicio no es uno normal.


El dopaje

En un panel solar se utiliza una capa de silicio dopado con electrones y una capa de silicio dopado con huecos, en otras palabras, un semiconductor tipo N junto con un semiconductor tipo P.

Al silicio normal se le llama semiconductor intrínseco tipo N, el cual a temperatura ambiente se comporta como un aislante debido a que no tiene electrones libres y forma enlaces

covalentes, sin embargo, podemos agregarle impurezas. He aquí donde introducimos el silicio extrínseco tipo P y tipo N, esto significa que le hemos dotado con huecos cuando nos referimos al tipo P y dopado con electrones cuando hablamos del tipo N.




El dopaje se puede lograr introduciendo otros semiconductores como el fósforo que contiene 5 electrones en su última capa, para el dopaje tipo N. Y el boro que contiene 3 electrones en su última capa, para el dopaje de tipo P.

Aquí es donde las cosas se ponen interesantes, debido a que ahora tenemos un silicio con un electrón libre y un silicio con un hueco, al momento de unir los dos e introducirle una corriente, los electrones podrán moverse libremente pero irónicamente no queremos introducir una corriente para moverlos, para ello tenemos el sol.



El efecto fotoeléctrico

Los fotones que nos bombardean tienen la fuerza suficiente para pegarle a los electrones libres de la capa N, haciendo que éstos se vayan por los huecos generando una diferencia de potencial en donde si conectamos una batería en los extremos de las capas se empezarán a cargar, he aquí por qué un panel solar siempre entrega corriente continua.


Los paneles solares están construidos de cierta forma que la capa tipo N está altamente dopada con electrones, y es más chica en comparación de la capa P la cual está ligeramente dotada con huecos. Esto se debe a que se ha encontrado que esta combinación es más eficaz, porque desafortunadamente los paneles solares que existen no aprovechan al 100% toda la energía que entrega el sol.


Eficiencia

Hasta ahora el mejor panel solar que se tiene cuenta con una eficacia del 48 % sin embargo, los que están disponibles comercialmente, varían entre el 6 y el 22%.

Esto se debe a muchos factores, por ejemplo:


1. No toda la luz es absorbida en muchas ocasiones es reflejada.

2. En otros casos la luz que es absorbida a veces no tiene la fuerza suficiente para hacer que el electrón se mueva.

3. Y, por otra parte, la luz que incide tiene que ser directa así que en lugares donde el sol es escaso, poner paneles solares es menos rentable.


Las nuevas tecnologías como la PERC permiten mejorar la eficiencia a un bajo costo. Los paneles solares tienen ese gran potencial de mejorar gracias a los avances que se hacen con los semiconductores, y la motivación que hay para prevenir una crisis eléctrica.


Esta tecnología es la más segura de tener un gran incremento en el futuro ya que asegura utilizar lo que siempre hemos tenido desde el principio de los tiempos un sol que brilla para todos.





En este blog tratamos de enseñarte cómo funciona la energía solar .

Puedes interactuar o pedirnos que hables de algún tema que te interese.


¡¡Hasta la próxima!!