Como funciona una placa solar

La física de las células solares

Una célula solar está formada por dos tipos de semiconductores, denominados silicio de tipo p y de tipo n. El silicio de tipo p se produce añadiendo átomos -como el boro o el galio- que tienen un electrón menos en su nivel de energía exterior que el silicio.    Como el boro tiene un electrón menos del necesario para formar los enlaces con los átomos de silicio circundantes, se crea una vacante de electrones o «agujero».
El silicio de tipo n se fabrica incluyendo átomos que tienen un electrón más en su nivel externo que el silicio, como el fósforo. El fósforo tiene cinco electrones en su nivel de energía exterior, no cuatro. Se enlaza con sus átomos vecinos de silicio, pero un electrón no participa en el enlace. En cambio, es libre de moverse dentro de la estructura del silicio.
Una célula solar está formada por una capa de silicio de tipo p colocada junto a una capa de silicio de tipo n (Fig. 1). En la capa de tipo n, hay un exceso de electrones, y en la capa de tipo p, hay un exceso de huecos con carga positiva (que son vacantes debido a la falta de electrones de valencia). Cerca de la unión de las dos capas, los electrones de un lado de la unión (capa tipo n) se desplazan hacia los huecos del otro lado de la unión (capa tipo p). Esto crea un área alrededor de la unión, llamada zona de agotamiento, en la que los electrones llenan los huecos (Fig. 1, primer plano).

Tipos de energía solar

Al capturar la energía del sol y convertirla en electricidad para su hogar o negocio, la energía solar es una solución clave para combatir la actual crisis climática y reducir nuestra dependencia de los combustibles fósiles.
Nuestro sol es un reactor nuclear natural. Libera diminutos paquetes de energía llamados fotones, que recorren los 93 millones de kilómetros que separan el sol de la Tierra en unos 8,5 minutos. Cada hora, suficientes fotones impactan en nuestro planeta para generar suficiente energía solar como para, en teoría, satisfacer las necesidades energéticas mundiales de todo un año.
En la actualidad, la energía fotovoltaica representa sólo cinco décimas del 1% de la energía consumida en Estados Unidos. Pero la tecnología solar está mejorando y el coste de la energía solar está bajando rápidamente, por lo que nuestra capacidad de aprovechar la abundancia de energía del sol está en aumento.
En 2017, la Agencia Internacional de la Energía mostró que la energía solar se había convertido en la fuente de energía de más rápido crecimiento en el mundo – marcando la primera vez que el crecimiento de la energía solar había superado el de todos los demás combustibles. Desde entonces, la energía solar ha seguido creciendo y batiendo récords en todo el mundo.

Comentarios

La energía solar es crucial para nuestra supervivencia como especie y, afortunadamente, el sector está en auge. Desde que el Congreso aprobó una desgravación fiscal en 2006, la Asociación de la Industria de la Energía Solar (SEIA) afirma que el sector solar ha registrado una media de crecimiento anual del 50% en la última década. En la mayoría de los campos, eso sería una macro noticia. Pero la energía solar tiene una misión que va más allá de ganar dinero: se supone que debe salvar el planeta. No hay ningún plan para evitar que el calentamiento global provocado por el hombre deforme permanentemente el clima de la Tierra sin los paneles solares y la energía que pueden convertir. «El papel de las soluciones de energía renovable en la mitigación del cambio climático está demostrado», afirma el Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo. Algunos en la industria piensan que la energía solar crecerá un 6.500% como industria para 2050 con el fin de mitigar esa necesidad.
Pero a pesar de su importancia, los paneles solares siguen siendo un misterio. Rectángulos negros, rígidos y ligeramente amenazantes, no tienen ni el aspecto ni la sensación de ser salvadores. Las cascadas y presas majestuosas parecen heroicas, pero los paneles solares no. ¿Cómo funcionan los paneles solares? Para entender cómo los paneles solares de silicio producen electricidad, hay que pensar en el nivel atómico. El silicio tiene un número atómico de 14, lo que significa que tiene 14 protones en su centro y 14 electrones rodeando ese centro. Utilizando la clásica imagen de los círculos atómicos, hay tres círculos que se mueven alrededor del centro. El círculo más interno está lleno con dos electrones, y el círculo del medio está lleno con ocho.

Paneles solares fotovoltaicos

Dado que cada instalación solar debe tener en cuenta numerosas limitaciones de espacio y sombreado, no existe una solución solar única. Trina solar ofrece una gama de diferentes paneles solares y soluciones para satisfacer las diversas necesidades de los proyectos residenciales, comerciales y de servicios públicos a gran escala.
Los paneles solares monocristalinos tienen un mayor índice de eficiencia en la generación de electricidad a partir de la luz y son una solución que ocupa menos espacio. Duraderas, de larga vida y estéticamente agradables, estas células son la solución ideal para instalaciones residenciales y de pequeños tejados comerciales.
Los paneles solares multicristalinos son más sencillos de producir y ofrecen la opción más rentable y versátil. Este tipo de panel está disponible en una gama de tamaños y colores, adecuada tanto para instalaciones residenciales como para instalaciones de mayor tamaño, así como para aplicaciones dentro y fuera de la red.