Vidrio generador de energía
Una célula solar, o célula fotovoltaica, es un dispositivo electrónico que convierte la energía de la luz directamente en electricidad mediante el efecto fotovoltaico, que es un fenómeno físico y químico[1]. Es una forma de célula fotoeléctrica, definida como un dispositivo cuyas características eléctricas, como la corriente, el voltaje o la resistencia, varían cuando se expone a la luz. Los dispositivos de células solares individuales suelen ser los componentes eléctricos de los módulos fotovoltaicos, conocidos coloquialmente como paneles solares. La célula solar común de silicio de unión simple puede producir una tensión máxima en circuito abierto de aproximadamente 0,5 a 0,6 voltios[2].
Las células solares se describen como fotovoltaicas, independientemente de si la fuente es la luz solar o la luz artificial. Además de producir energía, pueden utilizarse como fotodetectores (por ejemplo, detectores de infrarrojos), detectando luz u otras radiaciones electromagnéticas cercanas al rango visible, o midiendo la intensidad de la luz.
Por el contrario, un colector solar térmico suministra calor mediante la absorción de la luz solar, ya sea con fines de calefacción directa o de generación indirecta de energía eléctrica a partir del calor. Por otro lado, una “célula fotoelectrolítica” (célula fotoelectroquímica) se refiere a un tipo de célula fotovoltaica (como la desarrollada por Edmond Becquerel y las modernas células solares sensibilizadas por colorantes), o a un dispositivo que divide el agua directamente en hidrógeno y oxígeno utilizando únicamente la iluminación solar.
¿Qué dispositivos utilizan la luz solar?
Una célula solar (célula fotovoltaica) es un dispositivo electrónico que convierte directamente la luz solar en energía eléctrica útil mediante el efecto fotovoltaico.
¿Cómo se llama el dispositivo que absorbe la luz solar?
Una célula fotovoltaica absorbe la luz y la convierte directamente en electricidad. Un grupo de células fotovoltaicas se conoce como panel solar.
¿Qué es un dispositivo que recoge y concentra la luz solar?
Un colector solar es un dispositivo que recoge y/o concentra la radiación solar procedente del Sol.
La energía solar puede utilizarse para
Una célula solar convencional de silicio “no aprovecha todos los fotones”, explica Wang. Esto se debe a que para convertir la energía de un fotón en electricidad es necesario que el nivel de energía del fotón coincida con el de una característica del material fotovoltaico (FV) llamada banda prohibida. El bandgap del silicio responde a muchas longitudes de onda de luz, pero no a muchas otras.
Ha habido muchos obstáculos prácticos para hacer realidad ese potencial; experimentos anteriores han sido incapaces de producir un dispositivo STPV con una eficiencia superior al 1 por ciento. Pero Lenert, Wang y su equipo ya han producido un dispositivo de prueba inicial con una eficiencia medida del 3,2%, y afirman que con más trabajo esperan poder alcanzar una eficiencia del 20%, suficiente, dicen, para un producto comercialmente viable.
Según el equipo, un sistema de este tipo combina las ventajas de los sistemas solares fotovoltaicos, que convierten la luz solar directamente en electricidad, y los sistemas solares térmicos, que pueden tener una ventaja de uso diferido porque el calor puede almacenarse más fácilmente que la electricidad. Los nuevos sistemas solares termofotovoltaicos, afirman, podrían ofrecer eficiencia gracias a su absorción de banda ancha de la luz solar; escalabilidad y compacidad, porque se basan en la tecnología existente de fabricación de chips; y facilidad de almacenamiento de energía, por su dependencia del calor.
Prueba de velocidad de Internet
¿Tienes una calculadora o un reloj solares? Estos artículos funcionan con células fotovoltaicas. Una célula fotovoltaica absorbe la luz y la convierte directamente en electricidad. Un grupo de células fotovoltaicas se conoce como panel solar.
Es posible que haya visto paneles solares en casas, en señales de tráfico electrónicas o en aparcamientos para alimentar las luces. Las personas que tienen paneles solares en sus casas compran menos electricidad a sus compañías eléctricas porque están produciendo parte de la electricidad por su cuenta. Si tienes suficientes paneles solares, puedes incluso generar más electricidad de la que necesitas. En algunos estados, esto significa que puedes hacer funcionar tu contador eléctrico al revés y ceder la electricidad sobrante al resto de la comunidad. La compañía eléctrica acaba pagándote.
Otra forma de aprovechar la energía solar es recoger el calor del sol. Las centrales termosolares utilizan el calor del sol para crear vapor, que luego puede utilizarse para producir electricidad. A menor escala, los paneles solares que aprovechan la energía térmica pueden utilizarse para calentar agua en viviendas, otros edificios y piscinas.
Célula solar transparente
“En la industria solar, lo habitual es ver a gente midiendo el potencial de potencia de la luz solar, lo cual es importante para la producción de energía”, dice Jeffrey Brownson, profesor asociado de ingeniería energética y mineral. “Pero muy poca gente utiliza la luz solar para obtener información, y estos datos de referencia podrían ayudar a mejorar varias industrias. Si se empieza a recopilar la información adecuada, se puede utilizar para informar sobre el rendimiento de los cultivos, evaluar el riesgo de incendio de superficies inclinadas como las montañas y predecir los patrones de calefacción de los hogares y la generación de energía solar.”
Esta información falta ahora, dice Brownson, porque la tecnología existente para captar regularmente la direccionalidad de la luz solar es cara. Un pirheliómetro, que es como un rollo de toalla de papel unido a un sensor que rastrea el sol a través del cielo, puede medir con precisión el ángulo de la luz solar directa, pero suele costar entre 20.000 y 30.000 dólares. Además, el dispositivo incluye piezas móviles que pueden romperse y requiere un mantenimiento regular.
Así que Brownson, junto con otros dos investigadores de Penn State – Vivek Srikrishnan, estudiante de doctorado en ingeniería energética y mineral, y George Young, profesor de meteorología y ciencias atmosféricas – se propusieron crear un dispositivo más barato y que requiriera menos mantenimiento que un pirheliómetro. Han terminado un prototipo de su nuevo dispositivo, al que han bautizado como “All-Seeing Eye” (ASE). Ahora, con la ayuda de una subvención inicial de los Institutos de Energía y Medio Ambiente de Pensilvania, el equipo está instalando dos modelos de su dispositivo en el centro de Pensilvania. Han instalado uno en el Centro de Investigación Agrícola Russell E. Larson de Rock Springs y planean instalar otro en la zona del State College en otoño de 2016.
