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Corriente Inducida por Luz

La generación de corriente en una célula solar, conocida como la "corriente inducida por luz", implica dos procesos clave. El primer proceso es la absorción de fotones incidentes para crear pares electrón-hueco. Los pares electrón-hueco serán generados en la célula solar siempre que el fotón incidente tenga una energía mayor que la de la banda prohibida. Sin embargo, los electrones (en el material de tipo p), y los agujeros (en el material de tipo n) son meta-estable y sólo existirán, en promedio, para una longitud de tiempo igual a la vida útil de los portadores minoritarios antes de que se recombinen. Si el portador se recombina, entonces el par electrón-hueco inducido se pierde y ninguna potencia o corriente se podrá generar..

Un segundo proceso se basa en la colección de estos portadores por la unión p-n que impide esta recombinación mediante el uso de una unión p-n para separar espacialmente el electrón y el hueco. Los portadores se separan por la acción del campo eléctrico existente en la unión p-n. Si el portador minoritario alcanza la unión p-n, se hace circular a través de la unión debido al campo eléctrico, donde pasa a ser un portador mayoritario. Si el emisor y la base de la célula solar están conectados entre sí (es decir, si la célula solar está en cortocircuito), los portadores inducidos fluyen a través del circuito externo. El flujo ideal en un cortocircuito se muestra en la animación debajo.

Flujo ideal de un cortocircuito para electrones y huecos en una unión p-n. Los portadores minoritarios no pueden cruzar el límite entre el semiconductor y metal y para evitar la recombinación deben ser recogidos por la unión si se quiere que contribuyan al flujo de corriente.