Celda Fotoelectrica

Celda_fotoeléctrica
Celda fotoeléctrica. Dispositivo electrónico que permite transformar la energía luminosa (fotones) en
energía eléctrica (electrones) mediante el efecto fotovoltaico. Es también llamada fotocelda o celda
fotovoltaica,

Contenido
• 1 Composición
• 2 Principio de funcionamiento de la fotocelda
eléctrica
• 3 Usos
♦ 3.1 Zona de Carga de Espacio
• 4 Generaciones decélulas fotoeléctricas
♦ 4.1 Primera Generación
♦ 4.2 La Segunda Generación
♦ 4.3 Tercera generación
• 5 Técnica de fabricación
• 6 Materiales de fabricación
• 7 Vea también
• 8 Fuentes

Composición
Están compuestas de un material que presenta efecto fotoeléctrico: absorben fotones de luz y emiten
electrones. Cuando estos electrones libres son capturados, el resultado es una corrienteeléctrica que puede
ser utilizada como electricidad.
La eficiencia de conversión media obtenida por las células disponibles comercialmente (producidas a partir
de silicio monocristalino) está alrededor del 11-12%, pero según la tecnología utilizada varía desde el 6% de
las células de silicio amorfo hasta el 14-19% de las células de silicio monocristalino.
También existen Las células multicapa,normalmente de Arseniuro de galio, que alcanzan eficiencias del
30%. En laboratorio se ha superado el 42% con nuevos paneles experimentales.[cita requerida] La vida útil
media a máximo rendimiento se sitúa en torno a los 25 años, período a partir del cual la potencia entregada
disminuye.

Principio de funcionamiento de la fotocelda eléctrica
En un semiconductor expuesto a la luz, un fotón deenergía arranca un electrón, creando al pasar un «hueco».
Normalmente, el electrón encuentra rápidamente un hueco para volver a llenarlo, y la energía proporcionada
por el fotón, pues, se disipa.
El principio de una célula fotovoltaica es obligar a los electrones y a los huecos a avanzar hacia el lado
opuesto del material en lugar de simplemente recombinarse en él: así, se producirá una diferencia depotencial y por lo tanto tensión entre las dos partes del material, como ocurre en una pila. Para ello, se crea
un campo eléctrico permanente, a través de una unión pn, entre dos capas dopadas respectivamente, p y n:
• La capa superior de la celda se compone de silicio dopado de tipo n.
En esta capa, hay un número de electrones libres mayor que una capa de silicio puro, de ahí el nombre deldopaje n, como carga negativa (electrones). El material permanece eléctricamente neutro: es la red cristalina
quien tiene globalmente una carga negativa.
• La capa inferior de la celda se compone de silicio dopado de tipo p. Esta capa tiene por lo tanto una
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cantidad media de electrones libres menor que una capa de silicio puro, los electrones estánligados a
la red cristalina que, en consecuencia, está cargada positivamente. La conducción eléctrica está
asegurada por los huecos, positivos (p).

Usos
Las células fotovoltaicas o fotoeléctricas se utilizan a veces solas (iluminación de jardín, calculadoras, ...) o
agrupadas en paneles solares fotovoltaicos. Se utilizan para reemplazar a las baterías (cuya energía es con
mucho la más cara parael usuario), las células han invadido las calculadoras, relojes, aparatos, etc.
Es posible aumentar su rango de utilización almacenándola mediante un ( condensador o pilas). Cuando se
utiliza con un dispositivo para almacenar energía, es necesario colocar un diodo en serie para evitar la
descarga del sistema durante la noche. Se utilizan para producir electricidad para muchas aplicaciones(satélites, parquímetros, ...), y para la alimentación de los hogares o en una red pública en el caso de una
central solar fotovoltaica.

Zona de Carga de Espacio
En el momento de la creación de la unión pn, los electrones libres de la capa n entran en la capa p y se
recombinan con los huecos en la región p.
Existirá así durante toda la vida de la unión, una carga positiva en la región n a...