El efecto fotovoltaico fue descubierto por el físico francés Alexandre Edmond Becquerel en 1839, pero fue el programa espacial de Estados Unidos en la década de 1950 que llevó al desarrollo de células solares que producen energía útil . Estas células solares tempranos fueron utilizados para los satélites y tenía una eficiencia del 2 por ciento. Por la década de 1960 células con una eficiencia del 10 por ciento estaban disponibles comercialmente . La investigación continúa con células multi-unión que tiene varias capas de nanotubos y células que tienen áreas de superficie aumentada . Tales células han alcanzado 40 por ciento de eficiencia en los laboratorios .
Tipos de silicio en células
células solares están hechas de silicio , y el material de silicio es ya sea monocristalino, policristalino o amorfo . Las células monocristalinas son los más eficientes y cada célula es una rebanada de un único cristal de silicio. Los sólidos de silicio de un solo cristal son difíciles de producir y las células son los más caros de las células estándar . Las células policristalinas se encuentran en el medio en términos de coste y eficiencia mientras que las células amorfas son los menos costosos pero la más común . Ellos están hechos de silicio que tiene poco cristalización y , aunque en general menos eficiente , que funcionan bien con poca luz , como la cobertura de nubes .
Luz Penetración
Además de la realización de la capa de silicio de las células solares , su eficiencia se ve influida por la cantidad de luz que llega a la capa de silicio . Silicio sí es naturalmente brillante y , cuando está cubierta de vidrio, refleja aún más luz . Revestimientos no reflexivas ayudan pero diferentes frecuencias de luz todavía no se utilizan totalmente por las células normales. Células multi-unión pueden alcanzar eficiencias muy superiores mediante el uso de capas de silicio sintonizados a diferentes frecuencias de luz . Mientras que la eficiencia es muy alta , se aproxima al 40 por ciento , el alto coste de estas células los hace inadecuados para uso comercial .
Temperatura
células solares funcionan a su eficiencia más alto cuando la temperatura ambiente es genial. Células de alta eficiencia son especialmente sensibles a la temperatura y pueden perder un 0,5 por ciento de su calificación para cada grado Fahrenheit más de 80 grados. Para paneles instalados en lugares de alto , la luz del sol preferidas tales como los desiertos del sur de Estados Unidos , las temperaturas de 120 grados Fahrenheit son comunes. Es importante para la eficiencia de montar las células de modo que el enfriamiento por convección natural puede tener lugar cuando la temperatura sube .
Tensión
células solares entregan su potencia máxima a sus corrientes nominales tensión . La disposición más eficiente para los circuitos de los paneles solares es con un controlador de voltaje constante que mantiene la tensión en el nivel nominal. Tal disposición extrae la mayoría de la energía de las células solares , con independencia de sus características cristalinas o temperatura.
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