energia fotovoltaica

Energía solar
Fundamentos físicos de la conversión
a energía eléctrica
Dr. Ernesto Gramsch
Universidad de Santiago
Departamento de Física

El sol: fuente de radiación

La estructurainterna del sol

Radiación solar en la tierra

¿ Qué es la radiación que
proviene del sol ?
Ondas
Partículas

Radiación como “Ondas”
Longitud de onda, l

E = hc/l
E = Energía
c = Velocidadde la luz
l = Longitud
de onda
h = Constante de Plank

La Radiación como partícula: El
fotón
La energía no se transmite repartida en
toda la onda (como se suponía en la
teoría clásica),sino agrupada en unos
paquetes de energía que llamó
CUANTOS DE ENERGÍA (fotones )
(partícula sin masa en reposo, pero con
una cantidad de movimiento y energía)
que se mueven con la onda.

LaSolución de Einstein
• La radiación está formada por fotones (partículas sin masa)
• La radiación se comporta como partícula y como onda
simultáneamente
• La energía de las ondas depende de lalongitud de onda.
• La energía total es la suma de la energías de los fotones.

hc
E=
!

E : Energía (Joule, watt-hora)
h : Constante de Plank
C : Velocidad de la luz
l : Longitud de ondaRadiación de un cuerpo
La radiación de un cuerpo es independiente
del material.
Las propiedades de la radiación emitida
dependen solamente de la temperatura.
La intensidad de la radiación emitidadepende de la temperatura.

Espectro solar (cuerpo negro)

Espectro de radiación solar

¿ Por qué se produce la emisión
(o absorción) de luz por los
materiales cuando están
calientes ?El modelo de átomo de Bohr

Modelo simple del átomo y la generación
y absorción de luz
Electrones de
valencia

Fotón
incidente
Fotón
incidente

Electrón libre
Fotón
emitido

La celdafotovoltaica

Semiconductores

Electrón ligado
(en la banda de
valencia).
“Cuatro por
cada átomo de
Si”
Electrón libre (en la
banda de conducción)

Hueco libre (en la
banda de...