1. Absorción de fotones :Cuando la luz del sol incide sobre la superficie de una célula solar, que normalmente está hecha de materiales semiconductores como el silicio, contiene pequeñas partículas llamadas fotones. Los fotones transportan energía. Cuando chocan contra la célula solar, transfieren su energía a los electrones, lo que los suelta y les permite moverse libremente.
2. Par electrón-agujero :Cuando un fotón transfiere su energía a un electrón, efectivamente libera al electrón de su átomo. Esto crea un par de partículas:el electrón libre y un átomo al que le falta un electrón, conocido como "agujero".
3. Separación de carga :La célula solar está diseñada para separar los electrones libres de los huecos para crear una corriente eléctrica. Esta separación se ve facilitada por una unión entre dos capas semiconductoras con diferentes propiedades, denominada unión p-n.
4. Cruce P-N :La unión p-n se forma uniendo una capa semiconductora de tipo p, donde hay un exceso de huecos, y una capa semiconductora de tipo n, donde hay abundancia de electrones libres. Cuando estas dos capas están conectadas, los electrones de la capa de tipo n se mueven naturalmente hacia la capa de tipo p, creando una carga positiva en la capa de tipo n y una carga negativa en la capa de tipo p.
5. Circuito eléctrico :Se unen electrodos metálicos a las capas tipo n y tipo p, creando un circuito. Los electrones libres, creados por la absorción de fotones, se mueven hacia el electrodo negativo (capa tipo n), mientras que los huecos se mueven hacia el electrodo positivo (capa tipo p). Este flujo de electrones y huecos constituye una corriente eléctrica.
6. Energía eléctrica :A medida que los electrones se mueven por el circuito externo, generan un flujo de corriente eléctrica. Luego, esta corriente se suministra a un inversor, que convierte la electricidad de corriente continua (CC) generada por las células solares en electricidad de corriente alterna (CA) compatible con la red eléctrica o para su uso en aparatos eléctricos.
En resumen, la tecnología de energía solar se basa en el efecto fotovoltaico para convertir la luz solar en electricidad. Cuando los fotones chocan contra un material semiconductor, crean electrones y huecos libres. Luego, estos portadores de carga son separados por la unión p-n y dirigidos a través de un circuito externo, generando una corriente eléctrica. El inversor convierte la electricidad de CC en electricidad de CA, lo que la hace utilizable en hogares, empresas y aplicaciones a gran escala.