Energía solar

La unión N-P

Cuando se trata de realizar una unión N-P, estamos usando estructuras atómicas con impurezas, esto es, semiconductores extrínsecos. Hasta hace poco, las células fotovoltaicas se realizaban, y se sigue haciendo en gran medida, con silicio impuro. Las impurezas que tenían, y siguen teniendo, son de boro y fósforo. En la actualidad, existen varios tipos de células fotovoltaicas, que sin duda trataremos en esta web.
Cuando se utiliza una impureza como el boro, estamos desarrollando un semiconductor de tipo P.


Representación de la introducción de impurezas en una molécula de silicio
Representación de la introducción de impurezas en una molécula de silicio

Observando el dibujo, nos damos cuenta que con la insección forzada de átomos de boro, logramos obtener huecos vacíos, listos para ser ocupados por los electrones que vengan y generar una corriente eléctrica. El boro solo dispone de tres electrones en su capa de valencia.

En cambio, si se insertan átomos de fósforo, desarrollamos un semiconductor de tipo N. Con ello, se consigue el efecto contrario al uso de átomos de boro, conseguimos tener más electrones, pues el fósforo dispone de 5 electrones en su capa de valencia, es decir, sobra uno.


Representación de la introducción de impurezas en una molécula de silicio
Representación de la introducción de impurezas en una molécula de silicio

La unión

La unión se consigue juntando dos superficies, una de tipo N y la otra de tipo P, Con ello conseguimos que los electrones del material N se desplacen hacia los huecos del material P, generando una densidad eléctrica, en el caso de las células fotovoltaicas es de 12 Vcc.


Representación de la unió N-P
Representación de la unió N-P