Células fotovoltaicas, tamén coñecidas como células solares, convertéronse nun actor clave no sector das enerxías renovables.Estes dispositivos revolucionaron a forma en que usamos a enerxía solar para xerar electricidade.Neste artigo, afondaremos no fascinante mundo decélulas fotovoltaicase explorar como xeran electricidade.
No corazón dunha célula fotovoltaica hai un material semicondutor, xeralmente feito de silicio.Cando os fotóns da luz solar chocan contra a superficie dunha célula, excitan os electróns do material, o que fai que se separen dos átomos.Este proceso chámase efecto fotovoltaico.
Para aproveitar estes electróns liberados, as baterías constrúense en capas con diferentes propiedades.A capa superior está feita de materiais deseñados especificamente para absorber a luz solar.Debaixo desta capa está a capa activa, que está composta por material semicondutor.A capa inferior, chamada capa de contacto posterior, axuda a recoller electróns e transferilos fóra da célula.
Cando a luz solar penetra na capa superior da célula, excita os electróns nos átomos do material semicondutor.Estes electróns excitados poden moverse libremente dentro do material.Non obstante, para xerar electricidade, os electróns necesitan fluír nunha dirección específica.
Aquí é onde entra en xogo o campo eléctrico dentro da célula.O material semicondutor da capa activa está dopado con impurezas para crear un desequilibrio electrónico.Isto crea unha carga positiva nun lado da batería e unha carga negativa no outro.O límite entre estas dúas rexións chámase unión pn.
Cando un electrón é excitado por un fotón e se separa do seu átomo, é atraído polo lado cargado positivamente da célula.A medida que avanza cara á zona, deixa no seu lugar un "burato" cargado positivamente.Este movemento de electróns e buratos crea unha corrente eléctrica dentro da batería.
Non obstante, no seu estado libre, os electróns non se poden usar para alimentar dispositivos externos.Para aproveitar a súa enerxía, colócanse contactos metálicos nas capas superior e inferior das células.Cando os condutores están conectados a estes contactos, os electróns flúen polo circuíto, creando unha corrente eléctrica.
Unha única célula fotovoltaica produce unha cantidade relativamente pequena de electricidade.Polo tanto, varias células están conectadas entre si para formar unha unidade máis grande chamada panel solar ou módulo.Estes paneis pódense conectar en serie ou en paralelo para aumentar a tensión e a corrente de saída, dependendo dos requisitos do sistema.
Unha vez que se xera electricidade, pódese utilizar para alimentar unha variedade de dispositivos e aparellos.Nun sistema conectado á rede, o exceso de electricidade xerada polos paneis solares pódese devolver á rede, compensando a necesidade de xeración de combustibles fósiles.En sistemas autónomos, como os utilizados en zonas remotas, a electricidade xerada pódese almacenar en baterías para o seu posterior uso.
Células fotovoltaicasproporcionar unha solución verde, sostible e renovable ás nosas necesidades enerxéticas.Teñen o potencial de reducir significativamente a nosa dependencia dos combustibles fósiles e mitigar o impacto ambiental da xeración de electricidade.A medida que a tecnoloxía segue avanzando, podemos vercélulas fotovoltaicasser máis eficientes e máis baratos, converténdoos en parte integrante do noso panorama enerxético futuro.
Hora de publicación: 27-nov-2023