El hecho de que cada vez haya más paneles solares en los tejados de nuestro país ha despertado un gran interés por uno de sus componentes más importantes, la célula fotovoltaica. Este dispositivo es imprescindible para convertir la radiación solar en energía eléctrica, pero, ¿cómo funciona exactamente? ¡Te lo contamos!

¿Qué es una célula fotovoltaica?

Una célula fotovoltaica es un dispositivo semiconductor que convierte la luz solar directamente en electricidad a través del efecto fotovoltaico.

Cuando la luz solar incide sobre la célula fotovoltaica, los electrones en el material semiconductor se liberan y crean un flujo de corriente eléctrica. Este fenómeno es la base de la generación de energía solar y, por tanto, también de la transición energética que estamos viviendo.

Tipos de células fotovoltaicas

Existen diferentes tipos de células fotovoltaicas, cada una con características únicas en función del material con el que están hechas que les permiten ofrecer diferentes ventajas, y que también pueden presentar algún que otro contra.

Así, saber de qué está compuesta una célula fotovoltaica es una información fundamental a la hora de elegir un tipo u otro de placa solar para tu tejado.

Célula fotovoltaica de silicio: monocristalinas y policristalinas

Las células de silicio son las más comunes y están compuestas de silicio cristalino.

Las monocristalinas se fabrican a partir de un cristal de silicio, y ofrecen alta eficiencia y durabilidad, aunque también son menos económicas.
Las policristalinas están hechas de varios cristales de silicio, lo que abarata su precio, pero también reduce su eficiencia.

Célula fotovoltaica de selenio

La célula fotovoltaica de selenio utiliza este elemento como material semiconductor. Ofrece alta eficiencia en condiciones de poca luz y puede ser fabricada en capas delgadas, lo que reduce tanto su peso como su precio final. Sin embargo, la toxicidad del selenio hace que este material se utilice menos.

De película delgada

Las células de película delgada están fabricadas con materiales como el silicio amorfo, el teluro de cadmio o el CIGS (cobre indio galio seleniuro), y son más flexibles y ligeras, lo que las hace perfectas para usarlas en superficies curvas o incluso móviles, aunque su eficiencia es menor que la de otras opciones.

Células solares orgánicas

Este tipo de células utiliza compuestos orgánicos para absorber la luz solar y generar electricidad. Su gran ventaja es que resultan menos costosas de producir y pueden ser fabricadas en gran variedad de formas y colores. Esto las hace muy atractivas para el mundo de la arquitectura, pero su eficiencia y su durabilidad todavía son menores en comparación con otras tecnologías.

Células solares de perovskita

La célula fotovoltaica de perovskita está fabricada de materiales orgánicos e inorgánicos que se combinan para formar una estructura cristalina. Han mejorado mucho en términos de eficiencia en los últimos años, y son más económicas que las de silicio, aunque aún deben trabajarse más aspectos como su durabilidad.

Otros tipos de células fotovoltaicas

Existe alguna que otra variedad de célula fotovoltaica, como la de arseniuro de galio, que ofrece alta eficiencia y buena resistencia a altas temperaturas, o la de teluro de cadmio, barata y muy flexible, aunque suelen ser utilizadas para usos muy específicos, como por ejemplo en el espacio exterior.

¿Cómo funciona una célula fotovoltaica?

La célula fotovoltaica funciona mediante el llamado efecto fotoeléctrico, que permite convertir la luz solar en electricidad.

Como el silicio es un material semiconductor, absorbe los fotones de la luz solar y como resultado se libera un electrón. Después, dicho electrón entra en contacto con la capa de silicio positiva (P). Al haber una capa de tipo negativa (N) en contraposición, con exceso de electrones, se crea un campo eléctrico en la zona de contacto que empuja a los electrones y crean un voltaje o diferencia de potencial, con los electrones moviéndose.

Una vez creado el circuito, se conecta un circuito eléctrico a la célula que va hacia un inversor, que es el encargado de transformar la corriente generada en apta para el uso, pudiendo trasladarse hacia la corriente o hacia una batería para almacenarse.