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Diapositiva 1
Radiación solar
PRINCIPIOS DE LA ENERGÍA FOTOVOLTAICA
Prof. J.G.Ramiro Leo
Radiación electromagnética emitida por el SolRadiación electromagnética emitida por el SolRadiación electromagnética emitida por el Sol
EspectroEspectro
Diapositiva 2
Radiación luminosa
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Parte de la radiación electromagnética emitida por el Sol u otras fuentes de energía, a la que es sensible el ojo humano
Parte de la radiación electromagnética emitida por el Sol u otraParte de la radiación electromagnética emitida por el Sol u otra s fuentes de s fuentes de energía, a la que es sensible el ojo humanoenergía, a la que es sensible el ojo humano
Espectro de luz
Diapositiva 3
Radiación luminosa
Curva de luminosidad normal
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Diapositiva 4
Radiación luminosa
Naturaleza de la luzn Dualidad onda-partículan Fotón
Paquetes de energía emitidos por una fuente de luz
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Energía: múltiplo de E=hυ
Diapositiva 5
Radiación luminosa
Medida de la luznn Flujo radianteFlujo radiante
Potencia de un haz de luz
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Nº de fotones x energía de cada fotóntiempo
(Watios)
Diapositiva 6
Radiación luminosa
Medida de la luznn Irradiación o Irradiación o IrradianciaIrradiancia
Densidad de potencia radiante total
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1 Sol pico = 100 mW/cm2 = 1000 W/m2
Diapositiva 7
Radiación luminosa
Medida de la luz
nn IluminaciónIluminaciónDensidad de potencia radiante ponderada respecto a la curva de luminosidad normal
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Diapositiva 8
Radiación luminosa
Medida de la luznn Flujo luminoso Lumen Flujo luminoso Lumen
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1 Lumen = 0,0016 W para luz de λ=0,55 µm
1 bujía = 4π lúmenes
Diapositiva 9
Radiación luminosa
Medida de la luznn Intensidad de luzIntensidad de luz
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1 bujía-pie = 1 lumen/pie2
1 lux = 1 lumen/m2
Diapositiva 10
La capacidad de la luz (fotones) de La capacidad de la luz (fotones) de interactuar con los electrones de los átomosinteractuar con los electrones de los átomos
Fotoefecto en metalesn Efecto fotoemisivo: emisión electrónica en los
metalesn FotoconductividadFotoefecto en semiconductoresn Fotoconductividadn Efecto de uniónn Efecto fotovoltaico
Efecto fotoeléctrico
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Diapositiva 11
Efecto fotoeléctrico
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Fotoefecto Fotoefecto en metalesen metales
Efecto Efecto fotoemisivofotoemisivo((fototubosfototubos multiplicadores)multiplicadores)
Efecto conductivo Efecto conductivo (fotoconductores)(fotoconductores)
Diapositiva 12
Efecto fotoeléctrico
Fotoconductividad
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Diapositiva 13
Efecto fotoeléctrico
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Fotoefecto Fotoefecto en semiconductoresen semiconductores
Efecto Efecto fotoconductivofotoconductivo
Efecto de uniónEfecto de unión(polarización inversa)(polarización inversa)
Efecto fotovoltaicoEfecto fotovoltaico(circuito abierto)(circuito abierto)
Unión p-n
Diapositiva 14
Efecto fotoeléctrico
Efecto fotoconductivo
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EG
ED
EA
Banda de valencia
Banda de conducción
Nivel dador
Nivel aceptor
EC
EV
Excitación intrínseca(fotones alta energía)
Excitación de impurezas(fotones de baja energía)
electrón
huecos
Diapositiva 15
Efecto fotoeléctrico
Respuesta espectral del Si y Ge
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Diapositiva 16
Efecto fotoeléctrico
Fotodiodo semiconductor (unión p-n)
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X
VVV oB +=
E
Potencial
-
Vo
VVB
A K
p n
_ ++_
_ ++_
+_IV
LuzLa luz genera pares de
electrón-hueco
So III +=
Diapositiva 17
Efecto fotoeléctrico
Fotodiodo semiconductor (unión p-n)n Sensibilidad de un fotodiodo en función de la
distancia del punto luminoso de impacto a la unión
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Diapositiva 18
Efecto fotoeléctrico
Fotodiodo semiconductor (unión p-n)n Característica tensión-corriente
w Zona de polarización inversa
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−+= TV
V
S eIII η10
Diapositiva 19
Efecto fotovoltaicoDel fotodiodo a la célula fotovoltaican Característica tensión-corriente
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−+= TV
V
S eIII η10
Del fotodiodo a la célula FV
-125,00
-100,00
-75,00
-50,00
-25,00
0,00
25,00
50,00
75,00
100,00
125,00
150,00
-1,0
0-0
,50
0,00
0,14
0,19
0,24
0,29
0,34
0,39
0,44
0,49
0,54
0,59
0,64
0,69
0,74
T e n s i ó n ( V )
Inte
nsi
dad
(m
A)
Corriente de oscuridad
Corriente de iluminación
Diapositiva 20
Efecto fotovoltaicoDel fotodiodo a la célula fotovoltaican Característica tensión-corriente
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