El principio de funcionamiento del modulo solar es permitir que los fotones (partículas de luz) de la luz solar eliminen los electrones de los átomos. El silicio en sí no puede transportar corriente, por lo que el silicio que se encuentra en las partículas solares es impuro y está combinado con fósforo. Cuando se combinan con fósforo, los electrones pueden deslocalizarse libremente para transportar cargas. Este proceso de agregar impurezas se llama dopaje.

El resultado es el llamado silicio de tipo N y su descubrimiento en la superficie de Paneles solares fotovoltaicos . Debajo de la capa de silicio tipo N, el lado opuesto de su espejo es: silicio tipo P. El tipo P utiliza impurezas de elementos como el galio o el boro, lo que significa que el material tiene espacio para otros electrones. Esto crea un campo electromagnético donde la capa superior de silicio tipo N es negativa y el silicio tipo P es positivo. Los electrones escapan de los átomos en la capa de tipo N y se mueven hacia la capa de tipo p para llenar el espacio vacío de electrones. El flujo de electrones produce electricidad.

¿Cuáles son los componentes de panel solar mono?

Los paneles solares están hechos de capas de silicio. El silicio forma una estructura cristalina dura y frágil y es el segundo elemento más abundante en la tierra. Este material semiconductor se puede cultivar y los científicos cultivan silicio en un tubo como un cristal único y uniforme. Luego desenrollaron el tubo y cortaron la hoja en "obleas" para hacerlas lo más finas posible. La eficiencia de la mayoría de los paneles solares está entre el 10% y el 20%. Hace diez años, el nivel de eficiencia de los paneles solares era de alrededor del 13%. En 2019 ha subido al 20%. Debido a la naturaleza del silicio, el límite superior del silicio es del 29%.

Para que las células solares futuras reemplacen las células solares existentes, deben poder capturar más luz, convertir la luz en energía de manera más eficiente y ser más baratas que los diseños existentes.
La primera opción para mejorar las células solares es agregar hardware para que puedan capturar más luz, lo que significa que no necesitamos abandonar el diseño actual de células solares. Se pueden instalar equipos electrónicos en la celda solar para que la celda solar pueda seguir al sol cuando se mueve en el cielo durante el día. Si la celda solar siempre apunta al sol, permitirá que brille más luz sobre la celda solar, lo que puede generar más electricidad. El diseño actual de dispositivos electrónicos que pueden realizar esta función es un desafío continuo, pero las innovaciones en esta área continúan. O, en lugar de mover las células solares, podemos instalar espejos para enfocar la luz en células solares más pequeñas y baratas.

Otra forma de mejorar el rendimiento de las células solares es determinar su eficiencia. Las células solares con más de una capa de material captador de luz pueden captar más luz. Recientemente, una celda solar de cuatro capas probada en el laboratorio puede capturar la luz con una eficiencia del 46%. Estas células siguen siendo demasiado caras y difíciles de producir para uso comercial, pero la investigación en curso puede convertir estas células ultraeficientes en el nuevo estándar.

La alternativa para aumentar la eficiencia es simplemente reducir los costos. Aunque se ha vuelto más barato durante décadas, todavía contribuye en gran medida al costo de la instalación de las células solares. Al utilizar células solares más delgadas, se reducen los costes de material. Los investigadores han creado una célula solar flexible ultradelgada con un grosor de 1,3 micrones, aproximadamente 1/100 del ancho de un cabello humano y 30 veces más ancho que el papel de oficina. Se puede colocar sobre pompas de jabón y es tan eficaz como el vidrio ordinario. Célula solar. Al igual que las baterías con múltiples capas, las células solares de película delgada son un poco difíciles de fabricar, lo que limita sus aplicaciones, pero la investigación está en curso.

En un futuro cercano, el costo de las células solares de silicio puede seguir cayendo, lo que lo hará más accesible para más personas en el futuro, especialmente en los países en desarrollo. En los Estados Unidos, se espera que las reducciones de costos aumenten la generación de energía solar en un 500% para 2050. En teoría, como sabemos, para alimentar al mundo, necesitamos 4.000.000 de metros cuadrados de células solares. Desde esta perspectiva, el desierto del Sahara cubre un área de 3.600.000 metros cuadrados.

La energía solar tiene un gran potencial, y la mayoría de los países que todavía tienen escasez de electricidad son países cálidos y soleados. Para estos países, la adaptación a la energía solar será más eficaz, más segura y más limpia que el queroseno. Sin embargo, debido a la falta de luz solar continua durante el día, es poco probable que veamos países europeos completamente dependientes de la energía solar.