Celdas fotovoltaicas funcionamiento

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Definición: Las células fotovoltaicas son esencialmente dispositivos semiconductores que demuestran sensibilidad a la luz. Tienen la capacidad de transformar la energía de la radiación en equivalentes de energía eléctrica. El propio nombre de la unidad muestra su servicio. Como la palabra foto se utiliza para la luz y para la electricidad, se utiliza voltaico.
En general, las células fotovoltaicas también se conocen como células solares porque aprovechan la energía solar. Sin embargo, no es obligatorio utilizar sólo una fuente natural de energía luminosa, ya que en el momento de la operación de las células fotovoltaicas, también podemos utilizar una fuente de luz artificial. Como salida de la radiación incidente, genera una tensión proporcional. La teoría de funcionamiento del dispositivo se basa en el efecto fotovoltaico.
Así, cuando el dispositivo está sometido a la radiación, el efecto fotovoltaico es una mezcla de un mecanismo físico y químico que produce una diferencia de potencial. La intensidad de la radiación incidente corresponde a esta tensión inducida.
En el caso de las células solares, cabe destacar que no se requiere una fuente de tensión externa. Se produce una tensión proporcional en la unión del sistema como resultado de la iluminación aplicada.

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Puntos cuánticosLas células solares de puntos cuánticos conducen la electricidad de unos pocos nanómetros, llamados puntos cuánticos, a través de diminutas partículas de diversos materiales semiconductores. Los puntos cuánticos ofrecen una nueva forma de procesar los materiales semiconductores, pero hacer un enlace eléctrico entre ellos es complicado, por lo que no son muy eficaces por el momento. Sin embargo, son fáciles de convertir en células solares. Mediante un proceso de recubrimiento por rotación, un pulverizador o impresoras de rollo a rollo como las que se utilizan para imprimir periódicos, se pueden depositar en un sustrato. Los puntos cuánticos están disponibles en varios tamaños y su banda prohibida es personalizable, lo que les permite recoger la luz que es difícil de captar y combinarse con otros semiconductores, como las perovskitas, para maximizar el rendimiento de una célula solar multijuego (más información sobre ellas a continuación).

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Al absorber la luz solar y utilizar la energía de la luz para generar una corriente eléctrica, las células solares fotovoltaicas (FV) producen electricidad. Dentro de un solo panel solar hay varias células fotovoltaicas, y la corriente producida por todas las células juntas suma suficiente electricidad para ayudar a alimentar tu escuela, tu casa y tu empresa.
Las células de un panel solar están diseñadas para producir electricidad, de forma similar a las células de una batería; salvo que las células de una batería generan electricidad a partir de sustancias químicas, y las células de un panel solar generan electricidad sólo al absorber la luz solar.
Algunos son absorbidos cuando los fotones llegan a la célula solar, mientras que otros son reflejados. Los electrones del material de la célula solar se desprenden de sus átomos cuando el material absorbe suficiente energía de los fotones.
Los electrones migran a la superficie frontal de la célula solar, que está creada para ser más receptiva a los electrones libres. Cuando varios electrones, cada uno con una carga negativa, pasan hacia la cara frontal de la célula, la diferencia de carga resultante entre las superficies frontal y posterior de la célula produce un potencial de tensión como el de los terminales negativo y positivo de una batería. La electricidad fluye cuando las dos superficies están unidas por una carga externa.

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En este libro se ofrece una descripción no matemática de la teoría y el diseño de células y sistemas solares fotovoltaicos (FV). Se introducen los elementos básicos de la energía fotovoltaica: el efecto fotovoltaico, los aspectos físicos de la eficiencia de las células solares, la célula solar estándar de silicio monocristalino, los avances en las células solares de silicio monocristalino. A continuación se exponen los diseños de sistemas construidos a partir de células individuales, incluidas las posibles construcciones de ensamblaje de células, y el equipamiento necesario para un productor de energía eléctrica realista. A continuación se debate el futuro de la energía fotovoltaica. (La LEW)
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