martes, 21 de octubre de 2014

¿COMO FUNCIONA EL SILICIO EN UNA CELDA SOLAR?

El silicio tiene algunas propiedades químicas especiales, sobre todo en su forma cristalina.
Un átomo de silicio tiene 14 electrones dispuestos en 3 diferentes capas.
Las 2 primeras capas tienen entre 2 y 8 electrones respectivamente, sin embargo en la tercera capa que es la exterior solo tiene la mitad de electrones.
Un átomo de silicio siempre buscará la forma de llenar su última capa, y para ello, se compartirán electrones con los 4 átomos más cercanos.
Es como si cada átomo tomara de las manos a sus vecinos, excepto que en este caso, cada átomo tiene cuatro manos por lo que se une a cuatro vecinos. Eso es lo que forma la estructura cristalina, estructura que resulta ser muy importante para las células PV.
El único problema es que el silicio cristalino puro es un mal conductor de la electricidad debido a que ninguno de sus electrones son libres de moverse, a diferencia de los electrones en los conductores más óptimos como el cobre.
Para evitar este problema el silicio de una celda solar tiene impurezas (formadas por otros átomos que se mezclan intencionalmente con los átomos del silicio). Solemos pensar de impurezas como algo indeseable, pero en este caso, la celda solar no funcionaría sin ellos.
Los átomos que se agregan intencionalmente al silicio son el fosforo en una proporción aproximada de 1 átomo por cada millón de átomos de silicio, y el boro que solo tiene 3 electrones y ayuda a mantener el contraste en la carga positiva-negativa en la capa exterior.


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