Libro de Optoelectronica

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  • 1. Diapositiva 1 Radiacin solar PRINCIPIOS DE LA ENERGA FOTOVOLTAICA Prof. J.G.Ramiro Leo Radiacin electromagntica emitida por el SolRadiacin electromagntica emitida por el SolRadiacin electromagntica emitida por el Sol EspectroEspectro
  • 2. Diapositiva 2 Radiacin luminosa PRINCIPIOS DE LA ENERGA FOTOVOLTAICA Prof. J.G.Ramiro Leo Parte de la radiacin electromagntica emitida por el Sol u otras fuentes de energa, a la que es sensible el ojo humano Parte de la radiacin electromagntica emitida por el Sol u otraParte de la radiacin electromagntica emitida por el Sol u otras fuentes des fuentes de energa, a la que es sensible el ojo humanoenerga, a la que es sensible el ojo humano Espectro de luz
  • 3. Diapositiva 3 Radiacin luminosa Curva de luminosidad normal PRINCIPIOS DE LA ENERGA FOTOVOLTAICA Prof. J.G.Ramiro Leo
  • 4. Diapositiva 4 Radiacin luminosa Naturaleza de la luz n Dualidad onda-partcula n Fotn Paquetes de energa emitidos por una fuente de luz PRINCIPIOS DE LA ENERGA FOTOVOLTAICA Prof. J.G.Ramiro Leo Energa: mltiplo de E=h
  • 5. Diapositiva 5 Radiacin luminosa Medida de la luz nn Flujo radianteFlujo radiante Potencia de un haz de luz PRINCIPIOS DE LA ENERGA FOTOVOLTAICA Prof. J.G.Ramiro Leo N de fotones x energa de cada fotn tiempo (Watios)
  • 6. Diapositiva 6 Radiacin luminosa Medida de la luz nn Irradiacin oIrradiacin o IrradianciaIrradiancia Densidad de potencia radiante total PRINCIPIOS DE LA ENERGA FOTOVOLTAICA Prof. J.G.Ramiro Leo 1 Sol pico = 100 mW/cm2 = 1000 W/m2
  • 7. Diapositiva 7 Radiacin luminosa Medida de la luz nn IluminacinIluminacin Densidad de potencia radiante ponderada respecto a la curva de luminosidad normal PRINCIPIOS DE LA ENERGA FOTOVOLTAICA Prof. J.G.Ramiro Leo
  • 8. Diapositiva 8 Radiacin luminosa Medida de la luz nn Flujo luminoso LumenFlujo luminoso Lumen PRINCIPIOS DE LA ENERGA FOTOVOLTAICA Prof. J.G.Ramiro Leo 1 Lumen = 0,0016 W para luz de =0,55 m 1 buja = 4 lmenes
  • 9. Diapositiva 9 Radiacin luminosa Medida de la luz nn Intensidad de luzIntensidad de luz PRINCIPIOS DE LA ENERGA FOTOVOLTAICA Prof. J.G.Ramiro Leo 1 buja-pie = 1 lumen/pie2 1 lux = 1 lumen/m2
  • 10. Diapositiva 10 La capacidad de la luz (fotones) deLa capacidad de la luz (fotones) de interactuar con los electrones de los tomosinteractuar con los electrones de los tomos Fotoefecto en metales n Efecto fotoemisivo: emisin electrnica en los metales n Fotoconductividad Fotoefecto en semiconductores n Fotoconductividad n Efecto de unin n Efecto fotovoltaico Efecto fotoelctrico PRINCIPIOS DE LA ENERGA FOTOVOLTAICA Prof. J.G.Ramiro Leo
  • 11. Diapositiva 11 Efecto fotoelctrico PRINCIPIOS DE LA ENERGA FOTOVOLTAICA Prof. J.G.Ramiro Leo FotoefectoFotoefecto en metalesen metales EfectoEfecto fotoemisivofotoemisivo ((fototubosfototubos multiplicadores)multiplicadores) Efecto conductivoEfecto conductivo (fotoconductores)(fotoconductores)
  • 12. Diapositiva 12 Efecto fotoelctrico Fotoconductividad PRINCIPIOS DE LA ENERGA FOTOVOLTAICA Prof. J.G.Ramiro Leo
  • 13. Diapositiva 13 Efecto fotoelctrico PRINCIPIOS DE LA ENERGA FOTOVOLTAICA Prof. J.G.Ramiro Leo FotoefectoFotoefecto en semiconductoresen semiconductores EfectoEfecto fotoconductivofotoconductivo Efecto de uninEfecto de unin (polarizacin inversa)(polarizacin inversa) Efecto fotovoltaicoEfecto fotovoltaico (circuito abierto)(circuito abierto) Unin p-n
  • 14. Diapositiva 14 Efecto fotoelctrico Efecto fotoconductivo PRINCIPIOS DE LA ENERGA FOTOVOLTAICA Prof. J.G.Ramiro Leo EG ED EA Banda de valencia Banda de conduccin Nivel dador Nivel aceptor EC EV Excitacin intrnseca (fotones alta energa) Excitacin de impurezas (fotones de baja energa) electrn huecos
  • 15. Diapositiva 15 Efecto fotoelctrico Respuesta espectral del Si y Ge PRINCIPIOS DE LA ENERGA FOTOVOLTAICA Prof. J.G.Ramiro Leo
  • 16. Diapositiva 16 Efecto fotoelctrico Fotodiodo semiconductor (unin p-n) PRINCIPIOS DE LA ENERGA FOTOVOLTAICA Prof. J.G.Ramiro Leo X VVV oB += E Potencial - Vo V VB A K p n _ + + _ _ + + _ + _ I V Luz La luz genera pares de electrn-hueco So III +=
  • 17. Diapositiva 17 Efecto fotoelctrico Fotodiodo semiconductor (unin p-n) n Sensibilidad de un fotodiodo en funcin de la distancia del punto luminoso de impacto a la unin PRINCIPIOS DE LA ENERGA FOTOVOLTAICA Prof. J.G.Ramiro Leo
  • 18. Diapositiva 18 Efecto fotoelctrico Fotodiodo semiconductor (unin p-n) n Caracterstica tensin-corriente w Zona de polarizacin inversa PRINCIPIOS DE LA ENERGA FOTOVOLTAICA Prof. J.G.Ramiro Leo += TV V S eIII 10
  • 19. Diapositiva 19 Efecto fotovoltaico Del fotodiodo a la clula fotovoltaica n Caracterstica tensin-corriente PRINCIPIOS DE LA ENERGA FOTOVOLTAICA Prof. J.G.Ramiro Leo += TV V S eIII 10 Del fotodiodo a la clula 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 -1,00 -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 Tensin (V) Intensidad(mA) Corriente de oscuridad Corriente de iluminacin
  • 20. Diapositiva 20 Efecto fotovoltaico Del fotodiodo a la clula fotovoltaica n Caracterstica tensin-corriente PRINCIPIOS DE LA ENERGA FOTOVOLTAICA Prof. J.G.Ramiro Leo