Las células solares que también podemos llamar celdas solares, células fotoeléctricas, fotocélulas o células fotovoltaicas son unos dispositivos electrónicos que detectan la luz, la captan y son capaces de transformar esa energía lumínica (fotones) en energía eléctrica (electrones). Todo ello se produce debido al efecto fotoeléctrico, es decir, la conversión de luz solar en electricidad. Existe una normativa que regula la actividad de producción de energía eléctrica a partir de fuentes de energía renovales, es el Real Decreto 413/2014, de 6 de junio.
Con la unión de células fotovoltaicas mediante conductores metálicos se forman los paneles solares fotovoltaicos.
Los paneles solares fotovoltaicos fueron utilizados por primera vez en 1958 en el espacio gracias a un físico francés que descubrió años antes el efecto fotovoltaico. Os dejamos un enlace donde podréis aprender un poco más de la historia de estos paneles.
Antes de proseguir me parece importarte realizar una aclaración, debemos de tener cuidado y no confundir los paneles solares que existen. Hoy vamos a hablar de los paneles solares fotovoltaicos, pero también existen los paneles solares térmicos que captan la energía solar y la convierten en energía calorífica, es decir, calienta un fluido que después se utiliza en sistemas de calefacción, ACS o para climatizar piscinas.
¿Qué tipos de células solares existen?
En este momento la mayoría de las células solares que hay en el mercado son las células de silicio, casi todas con una estructura cristalina, es decir, con silicio cristalino. Según el proceso de fabricación, existen: Células de silicio monocristalino formadas por un único cristal de silicio, células de silicio policristalino formadas por la unión de cristales de silicio, células de silicio amorfo en las que el silicio se deposita en películas delgadas sobre otras superficies.
También existen células solares de película delgada que son flexibles y pueden ser de telururo de cadmio, seleniuro de cobre, indio, galio, arseniuro de galio, …
Todas estas células dan lugar a distintos paneles, la mayoría son paneles solares de silicio, que están perfectamente explicados en este enlace que explica los Tipos de paneles fotovoltaicos.
Vamos a hablar sobre las células solares de perovskita que son células solares de tercera generación que también conforman paneles solares de película delgada.
Células solares de perovskita
El desarrollo de las células solares a dado lugar a las células solares de perovskita que son la nueva generación y en este momento están consideradas como el futuro de la energía fotovoltaica. Contienen un compuesto con estructura tipo perovskita como capa absorbente.
¿Qué es la perovskita? La perovskita en un mineral que fue descubierto por Gustav Rose en 1839 en los montes Urales, aunque este nombre también se utiliza para nombrar el material sintético que tiene una estructura cristalina como la que tiene el óxido de titanio y el de calcio y que conforma un material semiconductor muy similar a la del mineral.
Las células de perovskita se diferencian de las de silicio en que su estructura cristalina es única y las hace muy eficientes en la conversión de la energía solar en energía eléctrica.
Las principales ventajas de las celdas solares de perovskita con respecto a los paneles solares convencionales de obleas de silicio son:
Una mayor eficiencia: Las células de perovskita tienen una alta eficiencia utilizando capas muy finas. Se ha conseguido en pruebas de laboratorio que hayan alcanzado una eficiencia muy superior a las tradicionales. Estos datos hacen que se puedan construir los paneles con récord de eficiencia hasta este momento.
Reciclado: Se ha calculado que tienen una tasa de reciclado de materiales muy alta, llegando casi al 100%.
Menor coste de fabricación: El material sintético por el que están compuesta tiene unos costes de producción bajos. Las células de perovskita se fabrican mediante procesamiento en solución, esta es la misma técnica que se utiliza para imprimir los periódicos.
Otras ventajas de las células solares de perovskita es que son más ligeras y flexibles y se están desarrollando paneles que pueden ser semitransparentes.
Pero no todo son ventajas, las células de perovskita tienen una serie de inconvenientes como son: Una degradación más rápida, lo que disminuye su vida útil y tienen plomo en su composición. Por ello se está trabajando con células tándem de silicio y perovskita que alcanzan grandes eficiencias, han logrado un 30,8% de eficiencia en una célula solar de 9 cm², este logro se cree que hará desparecer las células solares de solo silicio.
Estamos ante una tecnología en desarrollo que será el futuro de la energía fotovoltaica, sin duda, las células solares de perovskita son la revolución para que consigamos llegar a una energía que sea completamente sostenible. Son mucho más eficientes que las tradicionales y prácticamente 100% reciclables.
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