Células fotovoltaicas y solares

La tecnología solar fotovoltaica convierte la luz en electricidad al nivel atómico. El efecto fotoeléctrico hace que ciertos materiales semiconductores absorban partículas o fotones de la luz solar y liberen electrones. Una célula fotovoltaica produce electricidad a partir de la luz visible; una célula solar absorbe la gama completa de frecuencias luminosas, no sólo la luz visible, de la luz solar y convierte la radiación solar en energía útil. En tanto que fuente de energía eficiente, sostenible e inocua, los sistemas de células fotovoltaicas y solares se utilizan para la generación de energía en red o aislada en muchos tipos de dispositivos, desde los vehículos eléctricos (VE) y los tejados solares hasta los sistemas de bombeo y desalinización del agua.  

En las células fotovoltaicas se utilizan materiales semiconductores dispuestos en capas como una unión PN para convertir la energía lumínica en forma de fotones en corriente eléctrica en forma de electrones. La unión PN es una interfaz entre un semiconductor de tipo p (material aceptor de electrones) y un semiconductor de tipo n (material donante de electrones). Cuando el fotón es absorbido por el semiconductor de tipo n, se desprende un electrón, generando un electrón libre y un par electrón-hueco. El electrón con carga negativa es atraído por el material de tipo p, y el agujero con carga positiva es atraído por el material de tipo n. Si se conecta un circuito completado a los electrodos, el electrón libre se desplazará a través del circuito, creando una corriente eléctrica y un voltaje hasta que se recombine con un electrón-hueco en el material de tipo p.