Fotocélulas, também conhecidas como células fotovoltaicas ou células solares, convertem energia luminosa em energia elétrica através do efeito fotoelétrico
. Aqui está como funciona:
1. O material semicondutor: * As fotocélulas são feitas de um material especial chamado
semicondutor , muitas vezes silício. Os semicondutores têm uma propriedade única, onde podem atuar como condutores e isoladores, dependendo das condições.
2. Doping: * Para melhorar sua condutividade, os semicondutores são
dopados com impurezas. Isso cria dois tipos de materiais:
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N-Type: Dopado com elementos que fornecem elétrons extras (como fósforo).
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P-TYPE: Dopado com elementos que criam "orifícios" (elétrons ausentes) (como o boro).
3. A junção p-n: * Um semicondutor do tipo P é unido a um semicondutor do tipo n para formar uma junção
p-n . Na junção, os elétrons do material do tipo n se difundem no tipo p e os orifícios do tipo p difundido no tipo n. Isso cria uma região de depleção
onde não há transportadoras de cobrança gratuita.
4. Absorção de luz: * Quando a luz atinge o fotocélula, os fótons (partículas de luz) são absorvidos pelo material semicondutor.
5. Pares de orifícios de elétrons: * Os fótons absorvidos excitam elétrons no material semicondutor, fazendo com que eles saltem para um nível de energia mais alto. Isso cria pares
elétrons-orifícios - Um elétron livre e um "buraco" deixado para trás na treliça de cristal do semicondutor.
6. O campo elétrico: * A junção P-N cria um campo elétrico que empurra os elétrons livres para o lado do tipo n e os orifícios em direção ao lado do tipo P.
7. Fluxo de corrente: * Com um circuito externo conectado, o campo elétrico aciona os elétrons para fluir através do circuito, criando uma corrente elétrica. Essa corrente é um resultado direto da energia luminosa que se converte em energia elétrica.
em resumo: As fotocélulas funcionam usando o efeito fotoelétrico para gerar energia elétrica a partir da luz. Os principais componentes são o material semicondutor, doping, a junção P-N e a absorção da luz. Quando os fótons atingem o semicondutor, eles criam pares de orifícios de elétrons, que são então separados pelo campo elétrico na junção p-n. Esse fluxo de elétrons através de um circuito externo constitui energia elétrica.
