Energía Solar para Dummies parte 3

Quienes hayan leido las entradas en mi Blog „Energía Solar para Dummies parte 1“ y les haya gustado, aquí tengo la continuación. Hoy explico (una vez más como un principiante sangrienta en este área) los sistemas fotovoltaicos. Lo mejor será que repitamos lo que hemos aprendido en el último Blog:

Un módulo solar está compuesto por varias células solares, que conviertes la luz solar directamente en energía eléctrica. Existen módulos rígidos y módulos flexibles, además exsisten sistemas foltovoltaicos on-grid und off-grid. Las células solares que también depende de la estructura cristalina: el Brick módulo solar está compuesto de células monocristalinas, también hay células policristalinas y amorfas. El grado de eficiencia de los módulos solares disminuye con el tiempo, eso depende de la degradación o por ejemplo también por la contaminación. Pero incluso si un módulo solar en algún momento ya no funciona, puede ser reciclado hasta el 95% del mismo.

Pero ahora algo nuevo: Nos entramos en una célula solar. Las células solares son piezas electrónicas, con las que se pueden convertir energía solar directamente en electricidad. Esto ya lo hemos entendido. ¿De que están compuestas las células solares? La mayoría de las células solares son de silicio. El silicio es un material semiconductor que se puede obtener de toda la arena normal. Un semiconductor es en comparación con un aislante, un material bajo condiciones ambientales normales (temperatura ambiental) tiene algunos electrones. Por lo tanto, en un semiconductor todavía puede fluir una pequeña cantidad de corriente, cosa que no es posible en un aislante. De ahí el nombre SEMIconductor. La corriente es, sin embargo, considerablemente más pequeño que en un conductor eléctrico (por ejemplo, alambre). En pocas palabras: 1. Un conductor eléctrico conduce la electricidad (por ejemplo, alambre, agua, carbón, soluciones de sal, plata, oro), un semiconductor conduce energía de forma limitada (por ejemplo, silicio) y un aislante no conduce corriente (por ejemplo, caucho, vidrio, cerámica, ámbar, aceite).

Con algunos trucos técnicos les es posible a los ingenieros aumentar especificamente la conductividad de los semiconductores. Se incorporan elementos químicos en el cristal de silicio, lo que conlleva que se liberan más electrones: Este exceso de electrones también se conoce como conductividad-n (negativo). O se introducen elementos químicos que producen una deficiencia de electrones en el silicio: Esto provoca que algunos lugos en el cristal de silicio no estarán ocupados. A continuación también se habla de agujeros. Estos agujeros se pueden mover ibremente, así como los electrones. Este exceso de agujeros también se conoce como conductividad-p (positivo).

En la producción de células solares en el cristal de silicio se produce una capa con una deficiencia de electrones y por encima una capa con exceso de electrones. Esto conlleva que en la capa fina de transición los electrones libres se quedan bloqueados en los agujeros (el más y el menos se atrae, como en los imanes). El resultado es una capa fina, denominada zona de carga espacial que no tiene ni agujeros ni electrones libres – como una capa aislante. Si posicionamos en la capa-n y en la capa-p un contacto y lo conectamos, no pasará nada porque están asilados unos de los otros. Ya que hemos aprendido que los aislantes no conducen electridiad.

Y ahora el sol entra en juego! Los rayos de sol, tal como lo vemos, están compuestos por partículas, conocidas como fotones. Por cierto, esta información se la debemos al famos Albert Einstein. Los rayos del sol dan ahora en la superficie de las células solares y penetran a través de la fina capa-n hasta tal punto que llegan a la capa de transición y puede sacar a los electrones ligados en los agujeros. Es como en el juego de las canicas, cuando con tu propia canica tienes que noquear a otras de tus canicas para librar el camino. Este electrones liberados ahora fluyen a través de los electrodos adyacentes de nuevo a los agujeros vacíos, dando como resultado un flujo de corriente fuera de la célula solar. Esta corriente es entonces nuestra deseada energía solar. Con la energía solar podemos ponera a funcionar motores, encender bombillas, así como recargar.

Bastante complicado! Ahora incluso ya entendemos lo que ocurre realmente en el interior de las células solares. La próxima vez procederemos con la por ahora última entrada en el blog sobre la energía solar. Volveremos a repetir todo en forma corta y conoceremos las características eléctricas de los módulos solares. Entonces estaremos perfectamente preparados para los nuevas energías renovables o una feria sobre energía solar!