Panell fotovoltaic: diferència entre les revisions
Contingut suprimit Contingut afegit
Línia 51:
===Quatre generacions de cèl·lules fotovoltaiques ===
[[File: Polycrystalline silicon rod.jpg|350px|thumb|Barra de silici policristal.]]
La primera generació de cèl·lules fotovoltaiques consistien en una gran superfície de vidre simple. Una simple capa amb unió [[díode]] pn, capaç de generar energia elèctrica a partir de fonts d'[[llum]] amb [[longitud d'ona|longituds d'ona]] similars a les que arriben a la superfície de la Terra provinents del Sol . Aquestes cèl·lules estan fabricades, usualment, usant un procés de difusió amb [[Oblia (electrònica)|oblies]] de [[silici]]. Aquesta primera generació (coneguda també com a cèl·lules solars basades en oblia) són, actualment, (2007) la tecnologia dominant en la producció comercial i constitueixen, aproximadament, el 86% del mercat de cèl·lules solars terrestres.
La segona generació de materials fotovoltaics es basen en l'ús de dipòsits [[epitaxial]]s molt prims de semiconductors sobre hòsties amb concentradors. Hi ha dos tipus de cèl·lules fotovoltaiques epitaxials: les espacials i les terrestres. Les cèl·lules espacials, usualment, tenen eficiències AM0 (Air Mass Zero) més altes (28-30%), però tenen un cost per watt més alt. En les terrestres la pel·lícula prima s'ha desenvolupat usant processos de baix cost, però tenen una eficiència AM0 (7-9%), més baixa, i, per raons evidents, es qüestionen per a aplicacions espacials.
Les prediccions abans de l'arribada de la tecnologia de pel·lícula prima apuntaven a una considerable reducció de costos per cèl·lules solars de pel·lícula prima. Reducció que ja s'ha produït. Actualment (2007) hi ha un gran nombre de tecnologies de materials semiconductors sota investigació per a la producció en massa. Es poden esmentar, entre aquests materials, a l'[[silici amorf]], [[silici policristal·lí]], [[silici microcristal·lí]], [[telerur de cadmi]] i [[sulfur]]s i [[seleniur]]s d'[[indi (element)|indi]]. Teòricament, un avantatge de la tecnologia de pel·lícula prima és la seva massa reduïda, molt apropiada per panells sobre materials molt lleugers o flexibles. Fins i tot materials d'origen tèxtil.
L'arribada de pel·lícules primes de [[gal·li]] i [[arsènic]] per a aplicacions espacials (anomenades cèl·lules primes) amb potencials d'eficiència AM0 per sobre del 37% estan, actualment, en estat de desenvolupament per a aplicacions d'elevada potència específica. La segona generació de cèl·lules solars constitueix un petit segment del mercat fotovoltaic terrestre, i aproximadament el 90% del mercat espacial.
La tercera generació de cèl·lules fotovoltaiques que s'estan proposant en l'actualitat (2007) són molt diferents dels dispositius semiconductors de les generacions anteriors, ja que realment no presenten la tradicional unió pn per separar els portadors de càrrega fotogenerats. Per a aplicacions espacials, s'estan estudiant dispositius de buits quàntics (punts quàntics, cordes quàntiques, etc.) I dispositius que incorporen [[nanotub]] es de [[carboni]], amb un potencial de més del 45% d'eficiència AM0. Per a aplicacions terrestres, es troben en fase d'investigació dispositius que inclouen cèl·lules fotoelectroquímices, cèl·lules solars de [[polímer]]s, cèl·lules solars de [[nanocristalls]] i cèl·lules solars de tintes sensibilitzades.
Una hipotètica quarta generació de cèl·lules solars consistiria en una tecnologia fotovoltaica composta en què es barregen, conjuntament, nanopartícules amb polímers per a fabricar una capa simple multiespectral. Posteriorment, diverses capes primes multiespectrals es podrien apilar per fabricar les cèl·lules solars multiespectrals definitives. Cèl lules que són més eficients, i barates. Basades en aquesta idea, i la tecnologia multiunión, s'han usat en les missions de Mart que ha dut a terme la [[NASA]]. La primera capa és la que converteix els diferents tipus de llum, la segona és per a la conversió d'energia i l'última és una capa per al [[espectre infraroig]]. D'aquesta manera es converteix una mica del [[calor]] a [[energia]] aprofitable. El resultat és una excel·lent cèl·lula solar composta. La investigació de base per a aquesta generació s'està supervisant i dirigint per part de la [http://www.darpa.mil/DARPA] <ref> L'Agència per als Projectes d'Investigació Avançada per a la Defensa és l'organització central per a la recerca i desenvolupament del Departament de Defensa (DoD) dels EUA </ref> (Defense Advanced Research Projects Agency) per determinar si aquesta tecnologia és viable o no. Entre les companyies que treballen en aquest quarta generació es troben Xsunx, Konarka Technologies, Inc, Nanosolar, Dyesol i Nanosys.
== Principi de funcionament ==
== Vegeu també ==
| |||