A medida que las fuentes de energía globales se vuelven cada vez más tensas, la energía solar se denomina desarrollo de nueva energía y usamos más células solares en nuestras vidas. La célula solar está basada en materiales semiconductores. Una vez que el material fotoeléctrico absorbe la energía luminosa y se produce una conversión fotoeléctrica, de modo que genera corriente, ¿cuál es el principio de funcionamiento de la célula solar? Una célula solar es un dispositivo que convierte directamente la energía luminosa en energía eléctrica a través de un efecto fotoeléctrico o un efecto fotoquímico. Cuando el sol brilla sobre el semiconductor, parte de él se refleja en la superficie y el resto es absorbido o transmitido por el semiconductor. Por supuesto, parte de la luz absorbida se convierte en calor, mientras que otros fotones chocan con los electrones de valencia que forman el semiconductor, creando así pares de agujeros de electrones. De esta manera, la energía luminosa se convierte en energía eléctrica en forma de pares de electrones.
La base física de las células solares.
Cuando la luz solar ilumina la unión pn, los electrones en el semiconductor liberan electrones debido a la adquisición de energía lumínica, correspondientemente se generan pares de orificios de electrones y, bajo la acción del campo eléctrico de la barrera, los electrones se dirigen hacia la región del patrón. Los orificios se conducen hacia la región de tipo P, de modo que hay exceso de electrones en la región, y la región P tiene orificios de exceso. Así, un campo eléctrico foto-generado opuesto a la dirección del campo eléctrico de la barrera se forma cerca de la unión pn.
Si hay una unión pn en el semiconductor, se forma un campo eléctrico de barrera en ambos lados de las interfaces de tipo p y n, que pueden conducir los electrones a la región N y los orificios a la región P, por lo que hay exceso Los electrones en la región N, y hay una región P en exceso. El orificio forma un campo eléctrico generador de luz opuesto a la dirección del campo eléctrico de la barrera cerca de la unión PN.
Hay más de una docena de materiales semiconductores para la fabricación de células solares y, por lo tanto, hay muchos tipos de células solares. En la actualidad, las células solares más maduras y comercialmente valiosas son las células solares de silicio. A continuación, tomamos las células solares de silicio como ejemplo para presentar el principio de funcionamiento de las células solares en detalle.