1. El material semiconductor:
* Las fotocélulas están hechas de un material especial llamado A semiconductor , a menudo silicio. Los semiconductores tienen una propiedad única en la que pueden actuar como conductores y aisladores dependiendo de las condiciones.
2. Doping:
* Para mejorar su conductividad, los semiconductores están dopados con impurezas. Esto crea dos tipos de materiales:
* n-type: Dopado con elementos que proporcionan electrones adicionales (como fósforo).
* P-type: Dopado con elementos que crean "agujeros" (electrones faltantes) (como Boron).
3. La unión P-N:
* Se une un semiconductor de tipo P con un semiconductor de tipo n para formar una unión p-n . En la unión, los electrones del material de tipo N se difunden en el tipo P, y los agujeros del tipo P se difunden en el tipo N. Esto crea una región de agotamiento Donde no hay portadores de carga gratuito.
4. Absorción de luz:
* Cuando la luz ataca la fotocélula, el material semiconductor absorbe los fotones (partículas de luz).
5. Pares de electrones:
* Los fotones absorbidos excitan electrones en el material semiconductor, lo que hace que salten a un nivel de energía más alto. Esto crea pares de electron-shole - Un electrón libre y un "agujero" que queda en la red de cristal del semiconductor.
6. El campo eléctrico:
* La unión P-N crea un campo eléctrico que empuja los electrones libres hacia el lado de tipo N y los agujeros hacia el lado de tipo P.
7. Flujo de corriente:
* Con un circuito externo conectado, el campo eléctrico impulsa que los electrones fluyan a través del circuito, creando una corriente eléctrica. Esta corriente es un resultado directo de la energía de la luz que se convierte en energía eléctrica.
En resumen:
Las fotocélulas funcionan utilizando el efecto fotoeléctrico para generar energía eléctrica a partir de la luz. Los componentes clave son el material semiconductor, el dopaje, la unión P-N y la absorción de la luz. Cuando los fotones golpean el semiconductor, crean pares de agujeros de electrones, que luego están separados por el campo eléctrico en la unión P-N. Este flujo de electrones a través de un circuito externo constituye energía eléctrica.
