Celdas solares, son muchos los dispositivos solares que se han inventado para poder aprovechar este recurso inagotable, desde paneles solares, módulos, hornos, autos y hasta calefacción; actualmente el mundo entero puede elegir una alternativa eficiente y al mismo tiempo no contaminante.
La composición de cada una de las estructuras anteriormente mencionadas se basa en distintos elementos específicos diseñados para transportar la energía proveniente del sol; es así como aparecen las celdas solares de láminas de cobre.
Éstas son las encargadas de convertir la energía lumínica en electricidad; se utilizan tanto en casas como en campos y edificios públicos; por lo general están compuestas de silicio y requieren de mucha tecnología para su confección.
El consumo de energía total de nuestro planeta basado en carbón, petróleo u otras, representa alrededor de 1% del total de la energía solar que llega a nuestra superficie, de esta forma nos damos cuenta de la cantidad de energía con la que contamos y que no siempre aprovechamos. Mediante el uso de las celdas solares, los científicos se dieron cuenta de que la energía solar podía convertirse en un recurso que nos alejaría cada vez más de las energías contaminantes y es así como nacen los primeros paneles solares; sencillamente el principio del desarrollo de muchos otros dispositivos.
Las celdas solares que se comercializan son muy parecidas a un “sandwich” o a “células solares”; están hechas de silicio mezclado con fósforo y boro. Cuando ducha celda se encuentra expuesta a la luz (siempre se la expone del lado negativo), y los fotones que llegan a la tierra poseen una energía mayor a la necesaria para liberar un electrón, entonces se origina una corriente de foto electrones.
Lo que debe acontecer aquí es que la energía de los fotones es mayor que la energía de las ligaduras de los electrones al material; debe hacerse presente una junta semi conductora que impida la recombinación de portadores positivos y negativos y que la vida media de estos últimos permitan sostener un flujo de corriente mediante una carga útil.
El componente principal de las celdas solares es el silicio; una vez que se lo depura, se fabrican bloques con éste de los cuales se obtienen obleas que serán mezcladas con boro y más tarde con fósforo.
Las celdas solares cuentan a su vez con contactos eléctricos que se conectan con otras celdas originando así grandes paneles o módulos solares de uso comercial e industrial.
Los costos y las técnicas de fabricación de estos dispositivos difieren y mucho, una celda solar con un área de unos 12 x 12 centímetros, puede brindarnos unos 0,5 voltios y hasta 1 amperios de corriente eléctrica; los paneles son recubiertos con vidrios especiales que resisten impactos de grandes fuerzas como el granizo, por ejemplo. Luego, dichos paneles, se enmarcan en una estructura de aluminio proporcionando un soporte mecánico que facilite el manejo e instalación.
Para que las celdas solares brinden un excelente y eficiente funcionamiento al panel, a éste último se los debe mantener limpio, en especial a su superficie, de esta forma estaremos aprovechando el máximo de luz solar.
Con respecto al rendimiento de las celdas solares más tecnológicas decimos que éstas superan a las más antiguas en un 30%; la relación costo- beneficio es lo que mantiene el uso de los paneles solares como una solución ya que se la considera más barata que otras formas de obtención de energía. Aunque nos cueste trabajo creerlo, el uso de las celdas solares ha tenido un gran auge desde el inicio de la era espacial, han sido fuentes de energía para satélites y naves espaciales; también existen robots que las utilizan y muestran un comportamiento fototrópico, es decir, buscan la luz huyendo de la sombra.
Se denomina módulo fotovoltaico a un arreglo de varias celdas solares conectadas eléctricamente unas con otras y montadas en una estructura de apoyo; los módulos son diseñados con el fin de brindar un cierto nivel de voltaje; la corriente producida dependerá directamente de cuánta luz solar llegue al módulo.
En algunos casos, varios módulos son conectados unos con otros para formar un arreglo, cuanto más grande sea el área del módulo o arreglo, más electricidad generará. Actualmente, los dispositivos fotovoltaicos tradicionales emplean una sola junta para crear un campo eléctrico dentro de un semiconductor; es allí en donde las reacciones fotovoltaicas de las celdas solares se limitan a la porción del espectro solar.
