Célula fotovoltaica

As células fotovoltaicas son aparellos de diferentes tipos cuxo punto común é a obtención de enerxía eléctrica a partir da enerxía radiante procedente do Sol. A unidade de potencia para as células fotovoltaicas é o vatio pico (Wp).

Introdución

Na actualidade, chegan á Terra da orde de 173000 TW procedentes do Sol. De toda esta enerxía, aproximadamente o 30% é reflectida cara ao exterior de diferentes xeitos e o resto pódese englobar en diferentes puntos como a evaporación de masas de auga, produción de enerxía térmica, ondas, vento, ou fotosíntese. O espectro da luz solar abarca des dos poucos nanómetros até algo máis dos 2500 nanómetros, co que chega á Terra radiación ultravioleta, visíbel e infravermella. De todos os xeitos, non todas as lonxitudes de onda posúen a mesma enerxía, polo que á hora de deseñar unha célula fotovoltaica, hase decidir cal é a parte do espectro que se quere absorber.

Potencia radiante en diferentes puntos do planeta

A radiación anual sobre a horizontal depende de diferentes parámetros como o clima (nubes), a latitude ou a humidade da zona. En definitiva, depende da dispersión da luz que se produce en cada momento e zona do planeta. A potencia anual radiante no norte de Europa rolda os 600 W/m^2, chegá até os 1000 na Galiza e entre 2000 e 2200 W/m^2 no sur de Portugal.

Tipos de radiación procedente do sol

Fálase de tres tipos diferentes cuxa suma dá o total de radiación procedente do Sol: Radiación directa: Fracción de radiación recibida que incide de xeito directo sobre un plano normal á radiación. Mídese con pirherlómetros. Radiación difusa: Fracción da radiación recibida sobre un plano que resulta da dispersión da luz. Mídese coa axuda dos sh-piranómetros (piranómetros sobreados que eviten a recepción da radiación solar directa). Radiación do solo: Fracción da radiación recibida que procede da radiación reflectida polo solo.

Funcionamento xeral dunha célula fotovoltaica

O mecanismo de funcionamento das células fotovoltaicas baséase na excitación de electróns de valencia de materiais semicondutores para a súa utilización en circuítos eléctricos. Os materiais semicondutores posúen a característica de que os seus electróns de valencia necesitan unha pequena cantidade discreta de enerxía mínima para que estes pasen da banda de valencia á banda de condución, é dicir, para que consigan conducir unha corrente eléctrica mediante o mecanismo electrón-oco. Os electróns, aos que se lle impón un sentido de circulación mediante a adición de diferentes elementos ou compostos que modifican a electronegatividade de ánodo e cátodo, fanse circular por un circuíto pechado para volver con menos enerxía despois da súa utilización.