En un semiconductor
expuesto a la luz, un foton de energía arranca un electrón, creando a la vez un hueco en el átomo
excitado. Normalmente, el electrón encuentra rápidamente otro hueco para volver
a llenarlo, y la energía proporcionada por el fotón, por tanto, se disipa en
forma de calor. El principio de una célula fotovoltaica es obligar a los
electrones y a los «huecos» a avanzar hacia el lado opuesto del material en
lugar de simplemente recombinarse en él: así, se producirá una diferencia de potencial y
por lo tanto tensión entre las dos partes del material, como ocurre en
una pila.
·
La capa superior de la celda, que se compone de silicio En esta capa,
hay un número de electrones libres mayor que en una capa de silicio puro, de
ahí el nombre del dopaje, negativo. El material permanece eléctrica mente neutro,
ya que tanto los átomos de silicio como los del material dopante son neutros:
pero la red cristalina tiene global mente una mayor presencia de electrones que
en una red de silicio puro.
·
La capa inferior de la celda, que se compone de silicio dopado de tipo Esta capa tiene por lo tanto una cantidad
media de electrones libres menor que una capa de silicio puro. Los electrones
están ligados a la red cristalina que, en consecuencia, es eléctrica mente neutra pero presenta huecos, positivos. La conducción eléctrica
está asegurada por estos portadores de carga, que se desplazan por todo el
material.
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