La célula solar es el dispositivo encargado de convertir la energía de los fotones del Sol en energía eléctrica. La estructura más habitual de una célula solar está basada en una unión pn semiconductora como la que se ilustra en la figura. En esta unión pn aparece un campo eléctrico a consecuencia de la aparición de unas cargas positivas y negativas en la zona próxima a la unión consecuencia de la ionización de las impurezas donadoras y aceptoras que forman los semiconductores n y p respectivamente. Con frecuencia se recurre a la existencia de este campo eléctrico para explicar que una célula solar funcione como tal, con argumentos del tipo “el campo eléctrico separa los pares electrón-hueco que generan los fotones en el semiconductor”. Esta explicación es incorrecta. El origen del error probablemente procede de que, por casualidad, el sentido del movimiento de los electrones y de la corriente eléctrica coincide con el que deberían tener si el campo eléctrico fuese el único causante de su movimiento. Pues bien, conviene aclarar que la existencia de este campo eléctrico no es el responsable del efecto fotovoltaico. Esto se explica muy bien en el libro de P. Wurfel “Physics of Solar Cells: From Basic Principles to Advanced Concepts”, en el Capítulo 6. De hecho, por ejemplo, hay células solares, no basadas en semiconductores, como las de tipo “dye” en las que no existe un campo eléctrico similar al de las uniones pn y, sin embargo, fucionan. Algunas claves para entender el funcionamiento correcto de una célula solar pasan por comprender que los electrones en una célula solar se mueven gracias a la aparición de gradientes de potenciales electroquímico de electrones y huecos cuando la célula se ilumina. Estos gradientes surgen porque las regiones semiconductoras p funcionan como membranas que dejan pasar huecos y las regiones n, como membranas que dejan pasar electrones. Es conceptualmente importante saber también que lo que medimos con un “voltímetro” en bornas de una célula solar no son diferencias de potencial electrostático sino diferencias de potenciales electroquímicos. Estos conceptos los explicamos en el Master de Energía Solar Fotovoltaica que se imparte en el Instituto de Energía Solar de la Universidad Politécnica de Madrid que forma parte del consorcio CEOTRES-CM.