Tecnico en Mantenimiento


Resumen—Las celdas fotovoltaicas son dispositivos electrónicos, capaces de transformar la energía lumínica en corriente eléctrica mediante unas reacciones que se presentan debido a los materiales que la conforman.

Palabras Claves—Corriente, temperatura, voltaje.
I. INTRODUCTION
Einstein en 1905 postulo una teoría de como se relacionaba la emisión fotoeléctrica de la frecuencia deradiación, su teoría decía que los electrones se comportaban como había propuesta Max Planck en su relación de cuerpo negro y osciladores atómicos en donde el oscilador absorbe o emite una cantidad de energía discreta.
Pues cuando un fotón incide sobre una superficie metálica alcalina puede transmitir energía suficiente a un electrón para que supere su pozo de potencial y se libere del metal. Lafrecuencia umbral es incompatible con la teoría ondulatoria ya que cualquier frecuencia de radiación siempre es posible una emisión electrónica con una iluminación suficientemente intensa, según la teoría clásica. La letra h en la ecuación de Einstein (E=hν), es importante porque es fundamental para la estructura de la materia y, por lo tanto, es una constante universal. Habiendo sido introducidaprimero por Planck, en 1901, el nombre de la constante de Planck s ha adherido firmemente a este símbolo h. Tenemos la siguiente relación:

_ Además

Dónde el primer término de la segunda ecuación es la energía cinética del electrón desprendido del metal. Esta ecuación es la célebre ecuación de Einstein del efecto fotoeléctrico.
Para este experimento se usa una placa foto emisiva (cátodo)y un colector de carga (ánodo) cuando se incide una luz de frecuencia mayor que la de la frecuencia de umbral, se produce una corriente en el circuito de la placa foto emisiva que puede ser anulada parcial o totalmente por un potencial de frenado. Una vez hechas las mediciones, Millikan calculo las energías correspondientes a los fotones para diversas frecuencias de luz y represento los resultadossobre un grafico. El punto de intersección entre la recta u el eje horizontal determinara la frecuencia umbral v0. El umbral fotoeléctrico se define como la frecuencia para la cual la luz que incide sobre la superficie metálica solo puede liberar los electrones, pero sin comunicarles energía cinética adicional.

Cuando la corriente es cero en el circuito de la foto celda, tenemos esta ecuación.Según la teoría de Einstein, esta energía máxima solo depende de la energía del fotón que lo expulsa, que a su vez solo depende de la frecuencia de la luz. La teoría de Einstein se verifico por experimentos posteriores. Su explicación del efecto fotoeléctrico, con la demostración de que la radiación electromagnética puede comportarse en algunos casos como un conjunto de partículas,contribuyo al desarrollo de la teoría cuántica. El término efecto fotoeléctrico también puede referirse a otros tres procesos: la fotoionización, la foto conducción y el efecto fotovoltaico. La fotoionización es la ionización de un gas por la luz u otra radiación electromagnética. Para ello, los fotones tienen que poseer la suficiente energía para separar uno o más electrones externos de los átomos de gas.En la foto conducción, los electrones de materiales cristalinos absorben energía de los fotones y llegan así a la gama de niveles de energía en la que pueden desplazarse libremente y conducir electricidad. En el efecto fotovoltaico, los fotones crean pares electrón-hueco en materiales semiconductores. En un transistor, este efecto provoca la creación de un potencial eléctrico en la unión entredos semiconductores diferentes.
En nuestra práctica vamos a utilizar un aparato denominado H/E de Pasco, donde los fotones son emitidos por una lámpara de mercurio, los cuales pasan por una rejilla de difracción la cual separa la luz en todos los espectros y estos inciden en el cátodo. La luz que incide sobre el cátodo libera electrones que son atraídos hacia el ánodo, de carga positiva,...