¿Cuál es el efecto fotovoltaico?
El efecto fotovoltaico es el proceso por el cual la corriente eléctrica en forma de voltaje se crea cuando la radiación electromagnética se expone a un cierto material. Usando células solares, el efecto fotovoltaico ocurre cuando las longitudes de onda muy cortas de la luz solar afectan la materia y los electrones se excitan. La radiación electromagnética se emite desde el panel solar y se recoge por otro material. Esta expulsión de electrones da como resultado la acumulación de voltaje creando energía que se puede almacenar en una celda de batería para su uso posterior. Se utilizan dos electrodos para recolectar el voltaje, que se puede transferir a la red eléctrica.
diferentes tipos de radiación electromagnética causan diferentes niveles de exposición en las células solares como resultado de la frecuencia. La luz visible crea el efecto fotovoltaico cuando afecta los metales alcalinos, la luz ultravioleta lo crea en otros metales, con una luz ultravioleta extrema que se usa para los no metales. Este concepto fue observado por primera vez en 1902 por Philipp Eduard Anton VonLenard cuando descubrió que diferentes colores de luz, también conocidos como frecuencia, emiten diferentes niveles de electrones. Anteriormente, la teoría de la luz de las olas del secretario James Maxwell declaró que la intensidad de la radiación crearía energía de electrones proporcional. Esta nueva teoría explicó que los fotones eran responsables de la creación de la eyección de electrones y trabajaron como partículas individuales en lugar de ondas constantes.
El físico A.E. Becquerel reconoció el concepto del efecto fotovoltaico de la luz solar en 1839, pero su comprensión era limitada. En 1883, Charles Fritts construyó la primera célula solar, utilizando un semiconductor de selenio recubierto en una capa delgada de oro. Este primer uso de una célula solar fue solo uno por ciento eficiente. No fue sino hasta 1954 que Bell Laboratories desarrolló una forma práctica de aprovechar la energía solar.
La forma en que se aprovecha el efecto fotovoltaico usando células solares es muy básica. miSsencialmente, los fotones de la luz solar afectan el panel solar y son absorbidos por el material. Los electrones cargados negativamente dentro del material se eliminan de los átomos, lo que luego produce electricidad. Esta situación se controla al permitir que los electrones se muevan en una sola dirección en el panel, causando una acción inversa en la que las partículas cargadas positivamente fluyen en la dirección opuesta. Con ambas acciones ocurren, se puede aprovechar una corriente continua de electricidad de la reacción electromagnética.
El efecto fotovoltaico es esencial para una serie de procesos en la vida moderna. Además de la creación de energía para fines generales, las células solares son esenciales para la nave espacial utilizada por la NASA y otras agencias espaciales. Además, los principios de la tecnología se utilizan en cámaras digitales en forma de dispositivos acoplados a carga, así como electroscopios que identifican la electricidad estática.