Célula solar
Dispositivo semiconductor, normalmente una oblea de silicio dopada con contactos metálicos, que convierte la luz solar directamente en electricidad de corriente continua mediante el efecto fotovoltaico.
La célula solar es la unidad básica de un módulo fotovoltaico. Las células comerciales se cortan de obleas de silicio, hoy sobre todo de los formatos M10 (182 mm) y G12 (210 mm), y normalmente se dividen con láser en medias células o tercios para reducir las pérdidas resistivas. Una célula de silicio da una tensión de circuito abierto de unos 0,65–0,75 V, por lo que dentro de un módulo se conectan en serie el equivalente de 54 a 72 células completas.
Aquí G es la irradiancia (1.000 W/m² en STC), A el área de la célula y FF el factor de forma, que suele ser de 0,80–0,85 en buenas células de silicio. Según la hoja de ruta ITRPV, las células fabricadas en serie en 2024–2025 tenían eficiencias de aproximadamente el 23 % en PERC y del 24,5–26 % en TOPCon y heterounión. Los récords de laboratorio en silicio superan el 27 % (células de contacto posterior, LONGi 2024–2025), cerca del límite teórico del silicio, que ronda el 29,4 %.
La eficiencia del módulo queda 1–3 puntos porcentuales por debajo de la de la célula por los huecos entre células, la superficie del marco y las pérdidas ópticas en el vidrio y el encapsulante.
Términos relacionados
Todos los términos →- Efecto fotovoltaico
Generación de una tensión y una corriente eléctrica en una unión semiconductora cuando absorbe fotones con energía superior a la banda prohibida del material.
- Silicio monocristalino
Silicio crecido como un único cristal continuo, normalmente por el método Czochralski; da las obleas de mayor eficiencia y es hoy el tipo dominante en fotovoltaica.
- PERC (célula de emisor y cara posterior pasivados)
Diseño de célula de silicio que añade una capa dieléctrica de pasivación en la cara posterior, reduce la recombinación y devuelve la luz al interior de la célula.
- TOPCon
Tunnel Oxide Passivated Contact (contacto pasivado con óxido túnel): célula de silicio tipo n cuya cara posterior lleva una capa de óxido ultrafina y otra de polisilicio dopado para extraer la corriente con una recombinación mínima.
- Célula solar de heterounión (HJT)
Célula que encierra una oblea de silicio cristalino tipo n entre capas ultrafinas de silicio amorfo, lo que le da una tensión muy alta y un coeficiente de temperatura bajo.
- Kilovatio pico (kWp)
Potencia nominal en DC de un módulo o un generador fotovoltaico en condiciones estándar de prueba; es la unidad habitual de la potencia solar instalada.