|
[[Fitxer:Solar cell.png|thumb|Cèl·lula fotovoltaica.]]
Les [[Cèl·lula fotoelèctrica|cèl·lules fotoelèctriques]] són el principal component de la placa fotovoltaica. Són uns dispositius [[semiconductor]]s que en rebre radiació solar s'exciten, provoquen salts electrònics i una petita diferència de potencial tipus díode en els seus extrems (corrent elèctric).
== Aplicacions ==
L'acoblament en sèrie de diversos d'aquests díodes òptics permet l'obtenció de voltatges majors en configuracions molt senzilles, i aptes per a petits dispositius electrònics. A major escala, el corrent elèctric continu que proporcionen les plaques fotovoltaiques es pot transformar en [[corrent altern]] i injectar en xarxa, operació que és poc rendible econòmicament i que precisa encara de subvencions per a la seva viabilitat.{{CC|data=octubre de 2014}} En entorns aïllats, on es requereix poc corrent elèctric i l'accés a la xarxa està penalitzat econòmicament per la distància, com [[refugi de muntanya|refugis de muntanya]], estacions meteorològiques o de comunicacions, s'empren les plaques fotovoltaiques com a alternativa [[Viabilitat econòmica|econòmicament viable]].
== Història ==
L'efecte fotovoltaic es va reconèixer per primera vegada el [[1839]] pel físic [[francès]] [[Antoine Henri Becquerel|Becquerel]].<ref>[http://www.mrsolar.com/content/photovoltaic_effect.php Photovoltaic Effect]. Mrsolar.com. Retrieved 12 December 2010</ref><ref>[http://encyclobeamia.solarbotics.net/articles/photovoltaic.html The photovoltaic effect]. Encyclobeamia.solarbotics.net. Retrieved on 12 December 2010.</ref> Tanmateix, no va ser fins a l'any [[1883]] que va ser construïda la primera cèl·lula solar per [[Charles Fritts]] amb una eficiència d'un 1%. Durant la primera meitat del [[segle XX]] diverses van ser les millores per augmentar la seva eficiència. El [[1946]], [[Russel Ohl]] va patentar la moderna unió entre els materials semiconductors que actualment s'utilitza. Però l'avanç tecnològic més important va arribar l'any [[1954]] quan els [[Laboratoris Bell]], experimentant amb els semiconductors, van desenvolupar la primera [[cèl·lula fotovoltaica de silici]], amb un rendiment del 4,5%.
== Tipus ==
Les plaques solars es divideixen en dues grans famílies les cristal·lines: amb silici cristal·litzat, i les amorfes, amb silici no cristal·litzat. A la vegada les cristal·lines es divideixen entre les monocristal·lines, amb un sol cristall de silici i les policristal·lines, amb més d'un cristall de silici. Les cèl·lules fotovoltaiques més utilitzades en l'actualitat són les de '''silici monocristal·lí'''. L'evolució tecnològica de les plaques solars es distingeix de moment en quatre generacions.
'''Primera generació'''
La primera generació de cèl·lules fotovoltaiques consistien en una gran superfície de vidre simple. Una simple capa amb unió díode, capaç de generar energia elèctrica a partir de fonts de llum amb longituds d'ona similars a les que arriben a la superfície de la Terra provinents del Sol. Aquestes cèl·lules estan fabricades, normalment, en un procés de difusió amb hòsties de silici. Aquesta primera generació és, actualment, la tecnologia dominant en la producció comercial i constitueixen, aproximadament, el 86% del mercat de cèl·lules solars terrestres.{{CC|data=octubre de 2014}}
'''Segona generació'''
La segona generació de materials fotovoltaics estan basats en capes molt fines (poc micròmetres) de materials semiconductors.<ref name="solar facts and advice">{{ref-web|url=http://www.solar-facts-and-advice.com/solar-cells.html|consulta=23 octubre 2014|títol=My Advice: Understand the Advantages, Disadvantages of Different Solar Cells and Who the Market Leaders Are|editor=Alchemie Limited Inc.}}</ref> Es basen en l'ús de dipòsits epitaxials dp molt prims de semiconductors amb concentradors. Hi ha dos tipus de cèl·lules fotovoltaiques epitaxials: les espacials i les terrestres. Les cèl·lules espacials, normalment, tenen eficiències més altes (28-30%), però tenen un cost per vat més alt. En les terrestres la pel·lícula prima s'ha desenvolupat usant processos de baix cost, però tenen una eficiència més baixa (7-9%),, i, per raons evidents, es qüestionen per a aplicacions espacials.{{CC|data=octubre de 2014}}
'''Tercera generació'''
La tercera generació de cèl·lules fotovoltaiques, que s'estan proposant en l'actualitat, són molt diferents dels dispositius semiconductors de les generacions anteriors, ja que realment no presenten la tradicional unió per separar els portadors de càrrega fotogenerados. Actualment es troben en fase d'investigació dispositius que inclouen cèl·lules fotoelectroquímiques, cèl·lules solars de polímers, cèl·lules solars de nanocristalls i cèl·lules solars de tintes sensibilitzades
'''Quarta generació'''
Una hipotètica quarta generació de cèl·lules solars consistiria en una tecnologia fotovoltaica composta en què es barregen, conjuntament, nanopartícules amb polímers per fabricar una capa simple multiespectral, és a dir, que aconseguís absorbir moltes freqüències d'ona. Posteriorment, diverses capes primes multiespectrals es podrien apilar per fabricar les cèl·lules solars multiespectrals definitives. La primera capa és la que converteix els diferents tipus de llum, la segona és per a la conversió d'energia i la darrera és una capa per l'espectre infraroig. D'aquesta manera es converteix part de la calor en energia aprofitable.
== Avantatges de l'energia fotovoltaica ==
|llengua=castellà
}}</ref> A finals de 2013, s'havien instal·lat a tot el món quasi 140 [[Gigavats|GW]] de potència fotovoltaica.<ref name=mercomcapital-forcast-13>{{ref-web|títol= Global Solar Forecast – A Brighter Outlook for Global PV Installations | url = http://www.mercomcapital.com/global-solar-forecast-a-brighter-outlook-for-global-pv-installations1 |consulta= 30 de desembre de 2013 |llengua= anglès}}</ref>
Alemanya és en l'actualitat el segon productor mundial d'energia solar fotovoltaica després del Japó, amb prop de 5 milions de metres quadrats de col·lectors de sol, encara que només representa el 0,03% de la seva producció energètica total. La venda de plafons fotovoltaics ha crescut al món al ritme anual del 20% en la dècada dels noranta. A la UE el creixement mitjà anual és del 30%, i Alemanya té el 80% de la potència instal·lada.{{CN|data=octubre de 2014}}
El creixement actual de les instal·lacions solars fotovoltaiques està limitat el 2006 per la falta de matèria primera al mercat (silici de qualitat solar) en estar copades les fonts actuals. Diversos plans s'han establert per a noves factories d'aquest material a tot el món, incloent el Maig de 2006 la possibilitat que se n'instal·li una a Espanya amb la col·laboració dels principals actors del mercat.{{CN|data=octubre de 2014}}
El major fabricant europeu de productes fotovoltaics és la companyia alemanya RWE SCHOTT Solar amb seu a Alzenau (Baviera)0.{{CN|data=octubre de 2014}} Aquesta companyia té la planta de producció fotovoltaica més moderna i completament integrada del món. El 2003 la companyia va generar vendes netes de 123 milions d'euros i té més de 800 empleats. A més [[Friburg de Brisgòvia]] és la seu d'ISES (Societat Internacional d'Energia Solar).
=== Plantes fotovoltaiques amb connexió a la xarxa ===
[[Fitxer:Energiepark Lauingen Gehrlicher Solar AG.JPG|thumb|alt=Solar park|350px|Parc solar ''Lauingen Energy Park'', de 25,7 MW a [[Suabia]] ([[Baviera]], [[Alemanya]])]]
| 2013
|}
{{referències|2}}
== Vegeu també ==
* [[Energia renovable]]
* [[Balanç net zero per a l'autoconsum energètic]]
<references />
{{commonscat}}
| 