Cómo afecta la temperatura a los paneles solares

Escrito por naeem ahmed | Traducido por cesar daniel gonzález ménez
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Cómo afecta la temperatura a los paneles solares
Los paneles solares se utilizan para convertir la luz solar en energía eléctrica. (Thomas Northcut/Photodisc/Getty Images)

Un panel solar se compone de un gran número de células solares. Cada una de estas células solares convierte la luz solar en energía eléctrica. Las células solares están hechas de silicio, que es un material semiconductor. Los semiconductores tienen propiedades eléctricas que están en algún lugar entre aislantes y conductores. Es decir, conducen la corriente eléctrica, pero no tanto como conductores como el cobre. Todos los materiales semiconductores, incluyendo las células solares, tienen alguna dependencia de la temperatura.

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Tamaño de la banda prohibida

Una célula solar se compone de dos tipos de semiconductores, una de tipo p que tiene el exceso de cargas positivas y una de tipo n que tiene el exceso de cargas negativas. La diferencia entre estos dos tipos de materiales se denomina banda prohibida. La anchura de este espacio es un parámetro importante ya que este es el espacio donde la luz de proceso de conversión de la energía eléctrica se lleva a cabo. La banda prohibida tiene una dependencia de temperatura inversa, su anchura disminuye de tamaño con la temperatura. Esto significa que la eficiencia de las células solares disminuye al aumentar la temperatura.

Daño mecánico

Todos los semiconductores, incluyendo las células solares, tienen estructuras como de rejilla regular como con los átomos situados en posiciones fijas. Estos átomos están en constante movimiento de ida y vuelta debido a su energía cinética. Puesto que la temperatura está directamente relacionada con la energía cinética, su movimiento se vuelve más y más rápido a medida que aumenta la temperatura. Si la temperatura se eleva demasiado, estos átomos pueden moverse con tanta violencia que se desprenden de los bonos y se alejan de sus lugares. Este daño mecánico puede afectar gravemente al rendimiento de la célula solar.

Disminución de la tensión

A medida que la temperatura de una célula solar aumenta, su tensión disminuye. Este comportamiento es típico de todos los dispositivos basados ​​en semiconductores. Cuanto menor sea la tensión, menor es la energía producida por la celda solar. Por lo tanto, la eficiencia de un panel solar disminuye con la temperatura.

Aumento de la fuga de corriente

La corriente en una célula solar se debe a los electrones que se producen cuando la luz pasa a través de esta. Se supone que estos electrones se mueven en una dirección, desde la terminal negativa de la célula solar a su terminal positiva. Sin embargo, siempre hay unos pocos electrones que se mueven en la dirección opuesta. Estos constituyen la denominada corriente de fuga. La corriente de fuga no es buena para el rendimiento de la célula solar, ya que disminuye el poder. A medida que la temperatura de las células solares aumenta, esta corriente de fuga también aumenta, lo que disminuye la potencia producida.

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