Uno de los procesos más importantes del mundo de energía solar es él efecto fotovoltaico. Es un efecto fotoeléctrico que crea una corriente eléctrica que fluye de una pieza a otra de diferentes materiales. Estos materiales están expuestos a la luz solar o radiación electromagnética. Este efecto es de fundamental importancia para la generación de energía eléctrica a partir de las células fotovoltaicas de los módulos solares.
Si quieres saber cómo funcionan los paneles solares y cómo funcionan las fotovoltaicas, este es tu aporte 🙂
¿Qué es el efecto fotovoltaico?
Cuando usamos un panel solar para generar energía eléctrica, usamos lo siguiente la energía que necesitan las partículas de radiación solar para convertirlas en energía eléctrica útil para nuestro hogar. Las células fotovoltaicas son componentes semiconductores que consisten principalmente en silicio. Estas células fotovoltaicas tienen alguna contaminación de otros elementos químicos. Sin embargo, el silicio está tratando de ser lo más maldito posible.
Las células fotovoltaicas pueden generar electricidad a partir de la radiación solar de la corriente continua. El problema con este tipo de transmisión es que no se utiliza para uso doméstico. Es necesario convertir la energía continua en energía alterna para poder utilizarla. Esto requiere un Inversor.
El efecto fotovoltaico genera esta energía eléctrica a partir de la radiación solar. Esta radiación viene en forma de calor y, gracias a este efecto, se convierte en electricidad. Para ello, las células fotovoltaicas deben estar conectadas en serie a lo largo de los colectores solares. Esto se hace para que puedas Obtenga suficiente voltaje para permitir que se genere electricidad.
Evidentemente, no toda la radiación solar que proviene de la atmósfera se convierte en energía eléctrica. Una parte se pierde por reflexión y otra por transmisión. Es decir, una parte se devuelve a la atmósfera y la otra parte pasa a través de la célula. La cantidad de radiación que las células fotovoltaicas pueden tocar hace que los electrones salten de una capa a otra. Luego se genera una corriente eléctrica, cuya potencia es proporcional a la cantidad de radiación que finalmente llega a las células.
Propiedades del efecto fotovoltaico
Este es el secreto que guardan los paneles solares. Seguro que alguna vez has pensado en cómo generar electricidad a partir del sol. Pues se trata de la participación de numerosos materiales compuestos por elementos conductores. Uno de ellos es el silicio. Es un elemento que se comporta de manera diferente en respuesta a la exposición a la electricidad.
La respuesta de estos materiales semiconductores depende completamente de si la fuente de energía puede excitarlos o no. Esto significa que los electrones pasan a otro estado más energético. En este caso tenemos la fuente que puede excitar estos electrones, a saber, la radiación solar.
El momento en que un fotón choca con un electrón de la última órbita de un átomo de silicio, comienza el efecto fotovoltaico. Esta colisión tiene el efecto de que el electrón recibe energía del fotón y puede excitarse. Si la energía que recibe el electrón del fotón es superior a la del tirón gravitacional del núcleo del átomo de silicio, nos encontramos ante una salida del electrón de la órbita.
Todo esto libera a los átomos y les permite atravesar todo el material semiconductor. Cuando esto sucede, el silicio que actúa como conducto desvía toda la energía donde puede ser útil. Los electrones liberados por las cargas van a otros átomos donde hay espacios libres. El movimiento de estos electrones se llama corriente de carga.
Como esta hecho
Las corrientes de carga se consiguen utilizando los materiales conductores y haciéndolo de forma constante para que pueda surgir un campo eléctrico con polaridad constante. Es este tipo de campo eléctrico el que comienza a empujar los electrones en todas direcciones para hacer circular la corriente eléctrica.
Cuando la energía del electrón alimentado por el fotón excede la atracción gravitacional del núcleo del átomo de silicio, queda libre. Para que esto suceda La fuerza que debe tener la influencia del fotón sobre el electrón es de al menos 1,2 eV.
Cada tipo de material semiconductor tiene una cantidad mínima de energía necesaria para liberar electrones de sus átomos. Hay fotones que tienen una longitud de onda más corta y provienen de la radiación ultravioleta. Como sabemos, estos fotones contienen una gran cantidad de energía. Por otro lado, encontramos aquellos cuya longitud de onda es más larga por lo que tienen menos energía. Estos fotones se encuentran en la parte infrarroja del espectro electromagnético.
La energía mínima que necesita todo material semiconductor para liberar electrones depende de la banda de frecuencia. Esta banda los asocia con colores visibles de aquellos que vienen en radiación ultravioleta. No pueden liberar electrones por debajo, por lo que no fluye corriente eléctrica.
Problema de fotones
Es un poco más complicado atravesar el material para separar los electrones. No todos los fotones hacen esto directamente. Esto se debe a que tienen que perder energía para atravesar el material. Si los de la región con la longitud de onda más larga del espectro electromagnético ya tenían poca energía, la pierden al entrar en contacto con el material. Cuando se pierde energía, algunos fotones chocan fácilmente con los electrones y no pueden desviarlos. Estas pérdidas son inevitables y hacen imposible tener el 100% del uso solar.
Otras pérdidas de energía ocurren cuando los fotones atraviesan todo el material y No chocas con un electrón para desplazarlo. Este también es un problema inevitable.
Espero que este artículo aclare el efecto fotovoltaico.
