¿Cómo funcionan los paneles solares?
La base del principio de funcionamiento de las células solares es el efecto "fotovoltaico" de la unión PN del semiconductor. El llamado efecto fotovoltaico, en pocas palabras, es un efecto en el que cuando un objeto se expone a la luz, el estado de distribución de carga en el cuerpo cambia para generar fuerza electromotriz y corriente. Este efecto puede ocurrir en gases, líquidos y sólidos, pero en los sólidos, especialmente en los semiconductores, la eficiencia de convertir la energía luminosa en energía eléctrica es particularmente alta. Por lo tanto, el efecto fotoeléctrico en los semiconductores ha atraído especial atención y ha sido el más estudiado. y fabricó células solares semiconductoras.
Cuando la luz solar ilumina la unión PN, los electrones del semiconductor obtienen energía luminosa y liberan electrones. En consecuencia, se generan pares electrón-hueco y, bajo la acción del campo eléctrico de barrera, los electrones son impulsados hacia la unión PN. la región de tipo N, y los huecos son conducidos a la región de tipo P, de modo que hay un exceso de electrones en la región N y un exceso de huecos en la región P, por lo tanto, se genera una luz en la dirección opuesta al campo eléctrico de barrera; se forma cerca de la unión PN. Parte del campo eléctrico fotogenerado compensa el campo eléctrico de barrera, y la parte restante hace que la región de tipo P esté cargada positivamente y la región de tipo N esté cargada negativamente, provocando así la fuerza electromotriz generada por la capa delgada entre la región N y la P; región, es decir, la fuerza electromotriz "fotovoltaica". Cuando el circuito externo esté conectado, se emitirá energía eléctrica.
Este es el principio básico de la generación de energía de células solares de silicio de contacto con unión PN. Si se conectan decenas o cientos de células solares en serie o en paralelo y se empaquetan en módulos de células solares, bajo la luz del sol se puede obtener energía eléctrica con una determinada potencia de salida.