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Física de Celdas Fotovoltaicas I
Cap. II Semiconductores
José L. Solis
Universidad Nacional de Ingeniería
Instituto Peruano de Energía Nuclear
Cap. II Fisica de Celdas Fotovoltaicas Jose Solis
Átomo libre
Formación de las bandas
Cap. II Fisica de Celdas Fotovoltaicas Jose Solis
Segun el Principio de exclusion de Pauli los atomos que se
acercan (cristal) no altera el numero total de estados cuanticos.
Debido a que dos electrones no pueden tener los mismos
numeros cuanticos la energia discreta se debe de desdoblarse
en una banda de energia para que cada electron pueda ocupar
un estado cuantico distinto.
Formación de las bandas
1019 átomosBanda
Cap. II Fisica de Celdas Fotovoltaicas Jose Solis
Formación de las bandas
Diagramas de Bandas de los Materiales
Cap. II Fisica de Celdas Fotovoltaicas Jose Solis
Diagramas de Bandas del Si y GaAs
Cap. II Fisica de Celdas Fotovoltaicas Jose Solis
Conducción eléctrica de los electrones
T = 0 K T > 0 K
El semiconductor es neutro
Cap. II Fisica de Celdas Fotovoltaicas Jose Solis
Conducción eléctrica de los electrones
Cap. II Fisica de Celdas Fotovoltaicas Jose Solis
Semiconductores Intrinsicos
Un semiconductor intrínsico ideal es un semiconductor
PURO, sin impuresas ni defectos cristalinos (Silicio
puro).
El número de electrones n en la BC es igual al número de huecos en BV
Cap. II Fisica de Celdas Fotovoltaicas Jose Solis
Semiconductores Intrinsicos
En el Si (Eg = 1.1 eV) uno de cada 1013 atomos contribuyencon un electrón a la banda de conducción a temperaturaambiente.
Cap. II Fisica de Celdas Fotovoltaicas Jose Solis
Semiconductores Intrinsicos
Nc
es la densidad de estados de la banda de conducción.
Si asumimos que la masa efectiva es igual a masa del electrón a T =
300 K no da Nc
= 2.5 x 1019 cm-3.
Cap. II Fisica de Celdas Fotovoltaicas Jose Solis
Semiconductores Intrinsicos
Cap. II Fisica de Celdas Fotovoltaicas Jose Solis
Semiconductores Extrinsicos
Un semiconductor extrinsico es un semiconductor con
impuresas.
Cap. II Fisica de Celdas Fotovoltaicas Jose Solis
Semiconductores Extrinsicos
Cap. II Fisica de Celdas Fotovoltaicas Jose Solis
Semiconductores Extrinsicos Tipo n
Cap. II Fisica de Celdas Fotovoltaicas Jose Solis
Semiconductores Extrinsicos Tipo p
Cap. II Fisica de Celdas Fotovoltaicas Jose Solis
Semiconductores Extrinsicos
Cap. II Fisica de Celdas Fotovoltaicas Jose Solis
Semiconductores
Cap. II Fisica de Celdas Fotovoltaicas Jose Solis
Fotoconductividad
Cap. II Fisica de Celdas Fotovoltaicas Jose Solis
La fotoconductividad es definida como el cambio de la
conductividad eléctrica (σ) de un material debido a la
acción de radiación incidente. El primer reporte sobre
fotoconductividad ocurrió en 1873 por W. Smith, quien
observa que la resistividad del Se disminuía por efecto de
la radiación del sol.
Fotoconductividad
Cap. II Fisica de Celdas Fotovoltaicas Jose Solis
Fotoconductividad
Cap. II Fisica de Celdas Fotovoltaicas Jose Solis
Fotoconductividad
Cap. II Fisica de Celdas Fotovoltaicas Jose Solis
Fotoconductividad
Cap. II Fisica de Celdas Fotovoltaicas Jose Solis
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