Diferencies ente revisiones de «Célula fotollétrica»

Una '''célula fotoeléctricafotollétrica''', tamién llamada '''celda, fotocélula o célula fotovoltaica''', ye un dispositivu electrónicu que dexa tresformar la enerxía llumínica ([[fotones]]) n'enerxía llétrica ([[corriente llétrica|fluxu d'electrones llibres]]) por aciu el [[efeutu fotoeléctricu]], xenerando [[enerxía solar fotovoltaica]]. Compuestu d'un material que presenta efeutu fotoeléctricu: absuerben fotones de lluz y emiten electrones. Cuando estos electrones llibres son prindaos, la resultancia ye una corriente llétrica que puede ser utilizada como lletricidá.

La eficiencia de conversión media llograda poles célules disponibles comercialmente (producíes a partir de [[siliciu monocristalino]]) ta alredor del 16&nbsp;%, pero según la teunoloxía utilizada varia dende'l 6% de les célules de [[siliciu amorfo]] hasta'l 22&nbsp;% de les célules de siliciu monocristalino. Tamién esisten les célules multicapa, de normal d'[[arseniuro de galio]], qu'algamen eficiencies del 30&nbsp;%. En llaboratoriu superóse'l 46&nbsp;% con célules esperimentales.<ref>{{cita web

** Rendimientu a plenu sol baxu, del 5&nbsp;% al 7&nbsp;%,<ref name="INES Education">{{cita web

** Rendimientu decreciente col tiempu (~7&nbsp;%).

** Bon rendimientu de 14&nbsp;% al 16&nbsp;%<ref name='INES Education'>{{cita web

=== Célula multiuniónmultixunión ===

{{AP|Célula fotovoltaica multiuniónmultixunión}}

Estes célules tienen una alta eficiencia y fueron desenvueltes p'aplicaciones espaciales. Les célules multiuniónmultixunión tán compuestes de delles capes delgaes usando la [[epitaxia]] por fexe molecular.

Una célules de triple unión, por casu, componer de semiconductores ''GaAs, Gue y GaInP2''. Cada tipu de semiconductores caracterizar por un máximu de llargor d'onda más allá del cual nun ye capaz de convertir los fotones n'enerxía llétrica (ver [[banda prohibida]]). Per otru llau, per debaxo d'esti llargor d'onda, l'escesu d'enerxía tresportada pol fotón piérdese. D'ende'l valor de la seleición de materiales con llargores d'onda tan cerca l'unu al otru como seya posible, de forma qu'absuerban la mayoría del espectru solar, xenerando un máximu de lletricidá a partir del fluxu solar. L'usu de materiales compuestos de caxes [[cuántica|cuántiques]] va dexar llegar al 65&nbsp;% nel futuru (con un máximu teóricu de 87&nbsp;%). Los dispositivos de célules d'uniones múltiples GaAs son más eficaces. Spectrolab llogró'l 40,7&nbsp;% d'eficiencia (avientu de 2006) y un consorciu (lideráu por investigadores de la Universidá de Delaware) llogró un rendimientu de 42,8&nbsp;%<ref>[http://www.greencarcongress.com/2007/07/ud-led-team-set.html Green Car ongress: UD-Led Team Sets Solar CellEficiency Record of 42.8%; Joins DuPont on $100M Project</ref>(setiembre de 2007). El costu d'estes célules ye d'aprosimao 40&nbsp;$/cm².

* Ta estudiándose tamién la posibilidá de xunir el siliciu amorfo y el cristalín por ''heterounión'' nuna célula solar más simple de más del 20&nbsp;% d'eficiencia. Proyeutu de 2 años anunciáu a principios de 2008, cola participación del ''Llaboratoriu d'Innovación pa Nueves Teunoloxíes Enerxétiques y Nanomaterials'' del [[Comisariado de la Enerxía Atómica|CEA-Liten]] y l'empresa coreana ''JUSUNG'' (provisor d'equipamientu pa los fabricantes de semiconductores), col [[Institutu Nacional de la Enerxía Solar|INES]] ([[Savoya]]) onde la CEA-Liten concentró les sos actividaes na enerxía solar.

* Otros semiconductores (seleniu;asociación ''cobre-indiu-seleniu'' (CIS) de película fina) tán estudiándose por casu en Francia pol institutu d'investigación y desenvolvimientu n'enerxía fotovoltaica (IRDEP).<ref>Instituto participación de [[FED]] [[CNRS]] y Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris (ENSCP)</ref> El CIS paez ufiertar un modestu rendimientu del 12&nbsp;%, pero con baxu costo de fabricación.

* Los compuestos orgánicos de (materies [[plásticu|plástiques]]) tamién pueden ser usaes pa faer [[Célules solares de polímero|célules fotovoltaicas de polímeros]], y podría llegar a faese paneles flexibles y llixeros, azulexos, texíos o veles solares, ye d'esperar que de fabricación a baxu costu. Na actualidá los rendimientos son baxos (5&nbsp;% a lo más), según la so vida, y entá queden munchos problemes téunicos por resolver. A principios de 2008, el grupu xaponés ''Fujikura'' anunciaba<ref>Nikkei Net - 4 de febreru de 2008</ref>poner a prueba (1000 hores a 85&nbsp;°C y con una [[mugor]] del 85&nbsp;%) unes célules fotovoltaicas orgániques de tipu [[Celda Solar Graetzel|Grätzel]] non solo más resistente, sinón qu'el so rendimientu ameyoró del 50 al 70&nbsp;% con una superficie rugosa que distribúi al azar la lluz reflexada dientro de la célula onde se lliberar de nuevu les cargues llétriques por aciu l'activación d'otros pigmentos fotosensibles.

Les célules fotoeléctriques clasificar en tres generación qu'indiquen l'orde d'importancia y relevancia que tuvieron históricamente. Nel presente hai investigación nos trés xeneraciones ente que les teunoloxíes de la primer xeneración son les que más tán representaes na producción comercial col 89.6&nbsp;% de producción en 2007.

Les célules de la primer xeneración tienen gran superficie, alta calidá y pueden xunise fácilmente. Les teunoloxíes de la primer xeneración nun dexen yá meyores significatives nel amenorgamientu de los costos de producción. Los dispositivos formaos pola unión de célules de siliciu tán averándose a la llende d'eficacia teórica que ye del 31&nbsp;%<ref name="Green2002">{{cita publicación| apellido = Green| nombre = Martin A|author-link = Martin Green (professor)|títulu = Third generation photovoltaics: cortil cells for 2020 and beyond|publicación = Physica Y: Low-dimensional Systems and Nanostructures|volume = 14|númberu = 1-2|páxines = 65–70|fecha = abril de 2002|doi = 10.1016/S1386-9477(02)00361-2}}</ref> y tienen un periodu d'amortización de 5-7 años.<ref name="NRELPV">{{cita web|formato=PDF|url=http://www.nrel.gov/docs/fy05osti/37322.pdf|títulu=What is the Energy Payback for PV?|fechaaccesu=30 d'avientu de 2008}}</ref>

En 2007, la producción de CdTe representó 4.7&nbsp;% del mercáu, el siliciu de película fina'l 5.2&nbsp;%, y el CIGS 0.5&nbsp;%.<ref name=survey140-74 />

Denominar célules solares de tercer xeneración a aquelles que dexen eficiencies de conversión llétrica teóriques enforma mayores que les actuales y a un preciu de producción enforma menor. La investigación actual dirixir a la eficiencia de conversión del 30-60&nbsp;%, calteniendo los materiales y téuniques de fabricación a un baxu costo.<ref Name=Green2002 /> Puede devasase el [[Llende de Shockley–Queisser|llende teóricu d'eficiencia]] de conversión d'enerxía solar pa un solu material, que foi calculáu en 1961 por Shockley y Queisser nel 31&nbsp;%.<ref name="unsw1">[http://www.pv.unsw.edu.au/Research/3gp.asp School of Photovoltaic and Renewable Energy Engineering, UNSW: Third Generation Photovoltaics]</ref> Esisten diversos métodos pa llograr esta alta eficiencia incluyíu l'usu de [[Célula fotoeléctricafotollétrica#C.C3.A9lula multiuni.C3.B3nmultixunión|célules fotovoltaicas con multiuniónmultixunión]], la concentración del espectru incidente, l'usu de la xeneración térmica por [[Radiación ultravioleta|lluz ultravioleta]] p'aumentar la [[Tensión (lletricidá)|tensión]], o l'usu del [[Radiación infrarroxo|espectru infrarroxu]] pa l'actividá nocherniega.

El récor d'eficiencia, ensin [[Enerxía solar fotovoltaica de concentración|concentración solar]], ta anguaño establecíu nel 45&nbsp;%.<ref>]http://www.energias-renovables.com/articulo/desenvuelven-una-celula-solar-con-eficiencia-record-20130416 fotovoltaica]</ref> En concentrada, el [[Massachusetts Institute of Technology]] tán probando célules solares que pueden superar la eficiencia del 80&nbsp;% y que tán compuestes d'una capa de [[nanotubo]]s de carbonu con [[cristal fotónico|cristales fotónicos]], pa crear un “absorbedor-emisor”.<ref>https://web.archive.org/web/20140125024308/http://www.smh.com.au/environment/climate-change/mit-researchers-eye-potential-of-80-cortil-pv-efficiency-20140121-315fi.html</ref><ref>http://www.quantumday.com/2014/01/mit-solar-thermophotovoltaic-system.html</ref>