1. Absorción de fotones:
* La energía del fotón: Los fotones llevan energía, y la cantidad de energía depende de la longitud de onda del fotón (color). La luz solar contiene fotones en un espectro de longitudes de onda.
* El material de la célula solar: Las células solares están hechas de materiales como el silicio, que tienen un nivel de energía específico que les permite absorber ciertas longitudes de onda de la luz.
* El "knockout": Cuando un fotón con energía suficiente golpea el material de la célula solar, derriba un electrón suelto de su átomo. Este electrón se convierte en un electrón libre, capaz de moverse dentro del material.
2. Formación de pares de electrones:
* El "agujero": El átomo que perdió el electrón ahora tiene una carga positiva, creando un "agujero" donde estaba el electrón.
* El par: Este par de electrones es la base de la corriente eléctrica que produce la célula solar.
3. Separación y colección:
* La unión P-n: Las células solares se construyen con dos tipos diferentes de silicio (tipo P y tipo N) para crear un campo eléctrico interno. Este campo es como una barrera que obliga a los electrones libres hacia el lado de tipo N y los agujeros hacia el lado de tipo P.
* Carga de flujo: Los electrones y agujeros separados crean una corriente eléctrica. Esta corriente se puede aprovechar y usar para alimentar dispositivos.
4. Los fotones "no utilizados":
* No todos los fotones son iguales: No todos los fotones que golpean una célula solar tienen suficiente energía para crear un par de electrones. Los fotones con menor energía simplemente pasan a través de la célula.
* Pérdida de energía: Parte de la energía de los fotones que crean pares se pueden perder como calor.
Analogía simplificada:
Imagine una célula solar como una rueda de agua. Los fotones son como gotas de agua, y los pares de electrones es como la giro de la rueda. Solo las gotas de agua con suficiente fuerza pueden girar la rueda (producir electricidad), mientras que las gotas más pequeñas (fotones de baja energía) simplemente pasan.
puntos clave para recordar:
* Efecto fotovoltaico: Todo el proceso de un fotón que golpea una célula solar y la creación de una corriente eléctrica se llama efecto fotovoltaico.
* Eficiencia: La eficiencia de una célula solar depende de qué tan bien pueda absorber y utilizar los fotones.
* Dependencia de la longitud de onda: Los diferentes materiales son mejores para absorber diferentes longitudes de onda de luz, influyendo en la eficiencia general de una célula solar.
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