Albert Einstein explicó en 1905 el efecto fotoeléctrico con la explicación teórica de qué son las celdas solares, tomando como referencia la hipótesis de Max Plank acerca de la teoría cuántica. Según Einstein la radiación electromagnética se compone de paquetes de energía y dicha energía va en función de la frecuencia de la luz. Las celdas solares lo que hacen es aprovechar esta energía y transforman la energía que contiene la luz del sol en energía eléctrica. Así pues, si la Tierra recibe 174 petavatios de radiación solar desde la capa más alta de la atmósfera, y que el 70% de esa radiación la absorben la tierra, los océanos y las nubes. Es una excelente idea aprovecharla de alguna forma. Y las celdas solares son la base para ese aprovechamiento generando electricidad.
¿Qué es una celda solar y cuál es su función?
Cuando se habla de celdas solares o celdas fotovoltaicas se hace referencia a la unidad básica y que compone un panel solar. Una celda solar está fabricada en silicio cristalino en dos finas capas y cada una de las placas está unida de tal manera que en su conjunto se genere un campo eléctrico que actúa como base para generar corriente continua cuando se reciba luz del sol.
La celda solar produce una corriente eléctrica que es totalmente proporcional a la superficie y a la calidad de cada celda, por ello, se unifican para formar un módulo fotovoltaico para generar una cantidad de electricidad mínima. Cuando las celdas se juntan para formar un panel solar fotovoltaico su estructura es mucho más compacta, rígida y resistente a posibles daños.
¿Cuál es la eficiencia de una celda solar fotovoltaica?
La eficiencia de las celdas solares gira en torno a un 20% a día de hoy. Múltiples estudios han tratado este tema con el fin de mejorar el rendimiento y obtener resultados superiores. En el laboratorio de Fraunhofer ISE se ha logrado desarrollar una célula que alcanza una eficiencia del 22,3%, la mayor hasta el momento. A pesar de ello, la labor de los investigadores es constante y persiguen superar el 29,4%, límite de eficiencia teórica. Para conseguir esta cifra están combinando diferentes materiales como el silicio con compuestos como el arseniuro de galio y otros materiales semiconductores.
¿Cuál es la diferencia entre un panel y una celda solar?
Como se acaba de detallar, los paneles solares fotovoltaicos están compuestos por celdas solares. Éstas son las encargadas de captar la luz solar. Las celdas se fabrican con silicio, buscando siempre la mejor eficiencia, y ello hace que el tamaño de estos cristales no pueda ser de gran tamaño. Por ello, se unen varias celdas solares con el fin de conseguir la superficie adecuada para las instalaciones solares. Por lo general se unifican en torno de 12 a 20 celdas para tamaños entre 20 y 30 cm.