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Diapositiva 1 Radiación solar PRINCIPIOS DE LA ENERGÍA FOTOVOLTAICA Prof. J.G.Ramiro Leo Radiación electromagnética emitida por el Sol Radiación electromagnética emitida por el Sol Radiación electromagnética emitida por el Sol Espectro Espectro

Libro de Optoelectronica

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Page 1: Libro de Optoelectronica

Diapositiva 1

Radiación solar

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Radiación electromagnética emitida por el SolRadiación electromagnética emitida por el SolRadiación electromagnética emitida por el Sol

EspectroEspectro

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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

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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

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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)

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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

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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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Page 8: Libro de Optoelectronica

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

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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

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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)

Page 12: Libro de Optoelectronica

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

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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

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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 +=

Page 17: Libro de Optoelectronica

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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Page 18: Libro de Optoelectronica

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

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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

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Diapositiva 20

Efecto fotovoltaicoDel fotodiodo a la célula fotovoltaican Característica tensión-corriente

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