Este documento describe la energía fotovoltaica y las celdas solares. Explica que la energía fotovoltaica convierte la luz directamente en electricidad a nivel atómico mediante el efecto fotoeléctrico. También resume brevemente la historia de la energía solar y las aplicaciones de las celdas solares, incluida su construcción básica y su uso para generar electricidad.

1. Celdas fotovoltaicas
 La energía eléctrica no está presente en la naturaleza como fuente de energía primaria y,
enconsecuencia,sólopodemosdisponerde ellamediantelatransformaciónde algunaotra
forma de energía.
 Las llamadas "energías alternativas" son aquellas cuyo uso no genera contaminación y
entre ellas podemos citar la energía eólica o la energía solar.
 La energía fotovoltaica es la conversión directa de luz en electricidad a nivel atómico.
Algunosmaterialespresentanunapropiedadconocidacomoefectofotoeléctricoque hace
que absorban fotones de luz y emitan electrones. Cuando estos electrones libres son
capturados,el resultadoesunacorrienteeléctricaque puedeserutilizadacomoelectricidad
 El efecto fotoeléctrico, es la emisión de electrones de una superficie sólida (o líquida)
cuandose irradiacon emanacioneselectromagnéticas.Debemosseñalarque haydostipos
de efectos fotoeléctricos en las celdas solares. El primero es el interno, donde ciertos
portadoresde carga se venliberadosdentrodel senode unmaterial mediante laabsorción
de fotones energéticos. En el caso del efecto fotoeléctrico externo, se emiten electrones
libres mediante la absorción de fotones energéticos.
Marco Histórico
El científico francés Alexandre Edmon Becquerel, descubrió el "efecto fotovoltaico" en
1839 que consiste en la conversión de la luz del sol en energía eléctrica.
En 1885 el profesorW.GryllsAdamsexperimentoconel seleniocomoreaccionabacon laluz y
descubrió que se generaba un flujo de electricidad conocida como "fotoeléctrica".
Charles Fritts en 1893, fue quien invento la primera célula solar, conformada de láminas de
revestimientode selenioconuna fina capa de oro, estas célulasse utilizaronparasensoresde
luz en la exposición de cámaras fotográficas.
Albert Einstein investigo más a fondo sobre el efecto fotoeléctrico y descubrió que al iluminar
con luz violeta los fotones pueden arrancar los electrones de un metal y producir corriente
eléctrica.

2. El inventor estadounidense Russel Ohl, creo patentó las primeras células solares de silicio en
1946.
GeraldPearsonde LaboratoriosBells,poraccidente,experimentandoenlaelectrónicacreouna
célula fotovoltaica más eficiente con silicio.
Daryl Chaplin y Calvin Fuller mejoraron estas células solares para un uso más práctico.
Empezaronla primeraproducciónde panelessolaresen1954, que se utilizaronensu mayoría
en satélites espaciales
En los 70's el primer uso general para el público, de los paneles solares fue con calculadoras
Aplicaciones

3. Construcción básica de una celda solar de unión p-n
de silicio
Desarrollo
 Como V =0 en cualquier lugar del eje vertical y representa una condición de cortocircuito,
la corriente en esta intersecciónse llama corriente de cortocircuito y se representa por
medio de la notación ISC.
 En condiciones de circuito abierto (id=0), se obtendrá el voltaje fotovoltaico VOC.

4. ProblemaNo.1
A) Si recurrimos a la figura,
¿qué densidadde potenciase
requiere para establecer una
corriente de 24 mA con un
voltajede salida de 0.25 V?
Densidad de potencia=
80mW/cm2
 B) ¿Por qué 100 mW/cm2 es la
densidad de potencia máxima en la
figura?
 Por qué se encuentra en el lugar
geométrico de la potencia optima y
si se incrementa la densidad de
potencia el valor del voltajetiende a
ser fijo.

5. Problema No. 2
 Unpanel fotovoltaicotiene unvalornominal de potenciamáxima Pmáx=75,000W, con un
rendimiento del panel igual al 50%, calcule la superficie del panel.
Conclusiones
 El uso de paneles solares trae consigo ventajas y desventajas
Una de las principalesventajas es que no contamina comparado con los combustiblesfósiles (gas,
petróleo),nogeneraresiduostóxicoscomola energíanuclear,esconsideradaenergíarenovable e
infinita debido a su procedencia de un recurso inagotable como el sol.
 El nivel de radiación varía dependiendo del clima, la hora del día y las estaciones.
Bibliografía
*Aplicaciones de sistemas fotovoltaicos, Satheesh Krishnamurthy, University UK.
*Implementaciónde panelessolarescomofuente alternade abastecimientoenergéticoenTijuana
B.C. ,Arq. Martha Torres, Instituto Tecnológico de Tijuana.
*Boylestad 10º Ed.
A=150 m2