CURSOS CORTOS
Lago de Pátzcuaro e Isla de Janitzio
Celdas Solares: Principios Básicos y Futuro |  |
Dr. Guillermo Santana Rodríguez IIM - UNAM |
Temario
- ¿Qué son las celdas solares?
Las celdas solares, o fotovoltaicas, son dispositivos que convierten la luz solar directamente en electricidad mediante el efecto fotovoltaico. Están compuestas principalmente por materiales semiconductores (como el silicio), que generan corriente eléctrica y voltaje cuando absorben fotones de la luz solar y de manera general pueden ser consideradas fuentes de energía.
- Principios básicos de funcionamiento
- Absorción de luz: La energía del sol incide sobre la celda, excitando electrones en el material semiconductor.
- Generación de pares electrón-hueco: Esta excitación genera electrones libres y huecos.
- Separación de carga: Un campo eléctrico interno en la unión p-n separa estas cargas.
- Recolección de corriente: Los electrones se mueven hacia un electrodo, generando una corriente continua utilizable.
- Tipos de tecnologías actuales
- Celdas de silicio cristalino: Las más comunes (mono y policristalinas), con eficiencias entre 15-22%.
- Celdas de película delgada: Como CdTe o CIGS, más ligeras y flexibles, pero con menor eficiencia.
- Celdas de perovskita: Tecnología emergente con rápida mejora en eficiencia y bajo costo.
- Celdas tándem: Combinan varios materiales para capturar más espectro solar y aumentar eficiencia.
- Celdas orgánicas y de puntos cuánticos: Prometen bajo costo y versatilidad, aunque aún en desarrollo.
- Futuro de las celdas solares
- Mayor eficiencia y menor costo: Nuevas arquitecturas y materiales como perovskitas y celdas tándem están superando límites de eficiencia del silicio convencional.
- Integración urbana y diseño: Paneles transparentes, flexibles y de colores para integrar en ventanas, fachadas y dispositivos portátiles.
- Sostenibilidad: Avances en reciclaje, menor uso de materiales tóxicos y técnicas de fabricación ecológicas.
- Hibridación con otras tecnologías: Como sistemas fotovoltaico-térmicos (PVT) y combinación con almacenamiento energético.
- Producción descentralizada: Facilitando el acceso a energía limpia en zonas remotas o sin red eléctrica.