¿Cómo funciona una fotocélula?

Cómo funciona una fotocélula

Si pasas mucho tiempo fuera de tu hogar y sueles llegar caída la noche, seguro te interesa tener un dispositivo para encender la luz de afuera apenas oscurece. Las fotocélulas son tu mejor opción en estos casos.

¿Qué es una fotocélula?

Una fotocélula es un pequeño sensor que identifica los cambios de intensidad en la luz del ambiente y, en función de esto, activa un mecanismo para encender o apagar una luminaria. En general se utilizan para automatizar la iluminación exterior de una casa o un comercio. También son llamadas fotoceldas o fotocontrol.

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Ventajas de una fotocélula

A continuación citaremos los mayores beneficios que puedes obtener al instalar fotocélulas.

  • Comodidad: En primer lugar, por supuesto, está la comodidad de estos sensores, especialmente cuando se utilizan para luces externas, ya que éstas se encenderán apenas disminuya la luz natural. Por supuesto, esto evita la molestia de pensar en prender y apagar cada día esas luces o, como hemos dicho, llegar a casa y encontrar la puerta iluminada.
  • Economía: En consonancia a la automatización del prendido y apagado de las luces, la otra ventaja de usar fotocélulas es que permite ahorrar tanto energía eléctrica como dinero en el pago del servicio ¿Por qué? Porque al ser un proceso automático que se enciende y apaga al variar la luz solar, evita que nos olvidemos la luz prendida y siga gastando inútilmente. El ahorro es tal que el alumbrado público utiliza este método.
  • Mayor seguridad: Al funcionar sobre todo en luminarias exteriores, particularmente las puertas de las viviendas, las fotocélulas nos brindan la seguridad de, por un lado, encontrar esa zona iluminada si volvemos de noche y, por otro, que podamos ausentarnos por varios días sin que se note que la casa está vacía.
  • Facilidad de instalación y precio bajo: Además de lo dicho, estos sensores son muy baratos y su instalación es simplísima, por lo cual convierten a las fotocélulas en las mejores aliadas de tu hogar o negocio particular.

Tipos de fotocélula

Existen tres grandes técnicas de fabricación y materiales que permiten identificar otros tantos tipos de fotocélulas.

Células de silicio amorfo

Se trata de celdas de un color gris oscuro y son las utilizadas por los relojes solares y las calculadoras. Funcionan gracias a que el silicio se trasforma y libera un gas que se proyecta sobre una lámina de vidrio.

Fueron las primeras fotocélulas creadas, pues empleaban los mismos métodos que se emplean en la producción de diodos. Otra ventaja es que son más baratas comparadas con distintastecnologías, se pueden anexar en sorportes rígidos/flexibles y funcionan con luz difusa baja (ideales para días nublados). Sin embargo, tienen un rendimiento bajo que con el paso del tiempo, sigue disminuyendo.

Célula de silicio monocristalino

En este caso, el silicio fundido se enfría y, al solidificarse, forma un cristal que luego se corta en láminas delgadas que constituyen las fotocélulas, las cuales adquieren un color azul. Entre sus ventajas, encontramos un rendimiento mucho mayor (poco más del doble que las anteriores), un mayor número de fabricantes y una buena relación entre potencia y superficie que permite ahorrar espacio. La desventaja es el precio mucho más elevado.

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Células de silicio policristalino

Estas fotocélulas funcionan gracias al silicio multicristalino, el cual se enfría en un molde donde se forman los cristales. También adquieren un color azulado pero menos uniforme que las anteriores, ya que se notan los diferentes tonos de los cristales.

Como ventajas, podemos mencionar que los lingotes son más baratos de fabricar y dan células cuadradas que mejoran el funcionamiento en módulos. El rendimiento es similar a los citados anteriormente, pero con baja iluminación decae.

Célula tándem

Se trata de dos células individuales (pueden ser de distinto material: silicio amorfo sobre silicio cristalino, por ejemplo) que se apilan de manera monolítica. Esto eleva su rendimiento respecto a usar células individuales separadas, lo que nos da una alta sensibilidad en un amplio rango de longitudes de onda. Su desventaja es el alto costo que implica superponer dos células.

Célula multiunión

Se trata de un tipo muy particular de células desarroladas específicamente para aplicaciones espaciales, por lo que cuentan con una altísima eficiencia. Estas células están compuestas por varias capas delgadas que se unen gracias a la epitaxia por haz molecular.

fotocélulas

Otra clasificación de las fotocélulas puede ser según el orden de importancia y relevancia que han tenido a lo largo de la historia. En ese caso se dividen en primera, segunda y tercera generación.

Primera generación

Se trata de células de gran superficie, alta calidad y fáciles de unir. Su tecnología ya no permite reducción de costos en su producción y los dispositivos que las llevan se acercan al final de su eficacia.

Segunda generación

Los materiales de esta generación se desarrollaron para mejorar el mantenimiento de costes y suministro de las células solares. Además, sus técnicas de fabricación reducen significativamente la temperatura del proceso, lo que aumenta las ventajas como eficiencias de conversión más altas y también en costos de producción más económicos. Si bien los fabricantes tienen una tendencia hacia las tecnologías de segunda generación, es muy difícil comercializarlas.

Tercera generación

Son aquellas células solares que permiten eficiencias de conversión eléctrica teóricas superiores, con un costo de producción bajísimo gracias a la utilización de fotocélulas con multiunión.

¿Cómo se instalan las fotocélulas?

Las fotocélulas tienen una colocación muy simple y puede realizarla cualquiera que siga estos pasos:

  1. Fijar la fotocélula a la pared o columna de alumbrado mediante tarugos o tornillos según la superficie.
  2. Seguir el esquema de conexión para realizar el cableado.
  3. Comprobar el funcionamiento correcto y encendido de la lámpara. Para esto debemos cubrir la fotocélula con un paño oscuro durante un minuto.

Además te recomendamos que elijas colocarlas en un lugar elevado, donde la luz solar incida directamente sobre la fotocélula, sin mucha sombra ni luz artificial constante. También es conveniente que los cables y sensores apunten hacia arriba para evitar que le entre humedad o agua y que su instalación esté alejada del alcance de luminaria controlada.

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