Una fotocelda es un dispositivo que convierte fotones en electricidad en forma de voltaje. Se pueden calibrar para detectar un rango muy amplio de niveles de luz y producen una cantidad variable de corriente eléctrica. Las fotoceldas son pequeñas y económicas con un nivel alto de durabilidad haciendo que a menudo se usen los componentes en aplicaciones sensibles a la luz.
Historia de la fotocelda •
Los alemanes Julius Elster y Hans F. Geitel, crearon en 1893, la primera célula fotoeléctrica basada en el efecto fotoeléctrico externo, así como células solares se basan en los efectos fotoeléctricos internos.
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En el año 1954 se inventó la celda fotovoltaica de silicio, en la que los electrones que se liberan en el interior de una juntura semiconductora N-P iluminada dan lugar a una fuerza electromotriz en la misma.
Tipos de fotoceldas •
Fotorresistor
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Fotoconductor
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Célula fotoeléctrica
Fotorresistencia •
Es una resistencia, cuyo valor en ohmios varía ante las variaciones de la luz incidente También llamadas fotorresistencias o LDRs, están construidas con un material sensible a la luz, de tal manera que cuando la luz incide sobre su superficie, el material sufre una reacción física, alterando su resistencia eléctrica.
Fotoconductor •
Es un material que aumenta su conductividad eléctrica bajo la influencia de la luz.
Celdas Golay •
Una celda Golay es un detector de luz de alta eficiencia que principalmente se usa para detectar la luz infrarroja.
Célula Fotovoltaica •
Las celdas fotovoltaicas se usan en paneles solares y funcionan para convertir energía solar en electricidad. Los fotones de la luz del sol chocan con los electrones de la fotocelda y se hacen más energéticas. Mientras más energética y más alta sea en cantidad de los electrones afectados, se encontrará más cantidad de energía eléctrica que se use. Los conductores eléctricos se unen a las celdas fotovoltaicas para atrapar estos electrones en forma de corriente.
Funcionamiento •
En un semiconductor expuesto a la luz, un fotón de energía arranca un electrón, creando al pasar un hueco. Normalmente, el electrón encuentra rápidamente un hueco para volver a llenarlo, y la energía proporcionada por el fotón, pues, se disipa. El principio de una célula fotovoltaica es obligar a los electrones y a los huecos a avanzar hacia el lado opuesto del material en lugar de simplemente recombinarse en él: así, se producirá una diferencia de potencial y por lo tanto tensión entre las dos partes del material, como ocurre en una pila.
Modo de uso
Ventajas •
Las celdas solares son confiables y silenciosas, no tienen partes móviles y duran 30 años o más si se las recubre con vidrio o plástico. •
Pueden ser instaladas rápida y fácilmente, necesitan poco mantenimiento. •
No producen dióxido de carbono durante su uso y la contaminación de agua y aire durante su operación es baja y la contaminación de aire durante su manufactura también. •
A pesar de que el día esté nublado no dejaras de producir energía ya que las células generan electricidad a partir de la radiación solar no la del calor.
Desventajas •
-Los costos actuales de las celdas fotovoltaicas son elevados, aunque se esperan que sean competitivos en unos 7 a 15 años.
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-Podrían haber límites potenciales en su uso debido a una cantidad insuficiente de galio y cadmio.
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- Posee ciertas limitaciones con respecto al consumo ya que no puede utilizarse más energía de la acumulada en períodos en donde no haya sol.
Datos extra •
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México contó con 14,324 MW de capacidad instalada de generación eléctrica basada en energías renovables. México es el principal proveedor de módulos solares fotovoltaicos en América Latina, con una capacidad de producción anual superior a 276 MW. En el 2011 la energía producida por paneles fotovoltaicos en el mundo es 72GW y es el 5.3% de la energía renovable usada.
