Invertigacion De Fisica 3

INVESTIGACION: CELDAS ELECTROMAGNÉTICAS.
Una célda fotoeléctrica es un componente eléctrico que genera un haz de luz infrarroja y
detecta si este se mantiene o ha sido cortado, también es llamada celda fotovoltaicas y es un
dispositivo electrónico que permite transformar la energía luminosa (fotones) en energía
eléctrica (flujo de electrones libres) mediante el efecto fotoeléctricogenerando energía
solar fotovoltaicas.

Compuestos de un material que presenta efecto fotoeléctrico: absorben fotones de luz y
emiten electrones. Cuando estos electrones libres son capturados, el resultado es una
corriente eléctrica que puede ser utilizada como electricidad.
La eficiencia de conversión media obtenida por las células disponibles comercialmente
(producidas a partir de siliciomonocristalino) 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 céldas multicapa, normalmente
de Arseniuro de galio, que alcanzan eficiencias del 30%.

Al grupo de céldas fotoeléctricas para energía solar se le conoce como panel fotovoltaico.
Lospaneles fotovoltaicos consisten en una red de células solares conectadas como circuito
en serie para aumentar la tensión de salida hasta el valor deseado (usualmente se utilizan
12V ó 24V) a la vez que se conectan varias redes como circuito paralelo para aumentar
La corriente eléctrica que es capaz de proporcionar el dispositivo.

El tipo de corriente eléctrica que proporcionan es corrientecontinua, por lo que si
Necesitamos corriente alterna o aumentar su tensión, tendremos que añadir un inversor y/o
Un convertidor de potencia.

PRINCIPIOS FISICOS Y QUIMICOS

En un semiconductor expuesto a la luz, un fotón de energía arranca un electrón, creando al pasar un hueco. Normalmente, el electrón encuentra rápidamente un hueco para volver a llenarlo, y la energía proporcionadapor 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 unaunión 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 del dopaje 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 cantidad media de electrones libres menor que una capa de silicio puro, los electrones están ligados a la red cristalina que, en consecuencia, está cargada positivamente. La conducción eléctrica está asegurada por los huecos, positivos (p).

En funcionamiento, cuando unfotón arranca un electrón a la matriz, creando un electrón libre y un hueco, bajo el efecto de este campo eléctrico cada uno va en dirección opuesta: los electrones se acumulan en la región n para convertirse en polo negativo, mientras que los huecos se acumulan en la región dopada p que se convierte en el polo positivo. Este fenómeno es más eficaz en la ZCE, donde casi no hay portadores de cargaelectrones o hueco, ya que son anulados, o en la cercanía inmediata a la ZCE: cuando un fotón crea un par electrón-hueco, se separaron y es improbable que encuentren a su opuesto, pero si la creación tiene lugar en un sitio más alejado de la unión, el electrón mantiene una gran oportunidad para recombinarse antes de llegar a la zona n. Pero la ZCE es necesariamente muy delgada, así que no es...