GENERACION DE ELECTRICIDAD CON DIODOS LED
Entendiendo el funcionamiento de los semiconductores podremos ver como estos estan relacionados con la fabricación de
céldas solares. Una célda solar es esencial una unión PN con una gran superficie.
El substrato de material tipo N usado es lo suficiente delgado para permitir el paso
de la luz hacia la unión PN.
La luz viaja en paquetes de energía llamados fotones. La
generación de corriente eléctrica sucede dentro de la zona de agotamiento de la
unión PN. La región de agotamiento como se sabe con el diodo,
es el área alrededor de la unión PN donde los electrones del silicio tipo N, se
ha difundido en los agujeros del material de tipo P. Cuando un fotón de luz es
absorbido por uno de estos átomos en el silicio de Tipo N desaloja un electrón,
creando un electrón libre y un agujero. El electrón libre y el agujero tienen
la energía suficiente para saltar fuera de la zona de agotamiento.
Si se conecta un cable del cátodo (silicio Tipo N) al ánodo
(silicio tipo P) los electrones fluirán por el cable. El electrón es atraído
hacia la carga positiva del material de P-tipo y viajara a traves de la carga
externa (meter) creando un flujo de corriente eléctrica. El agujero creado por
el electrón desalojado es atraído hacia la carga negativa del material tipo N y
regresa al contacto eléctrico contrario. Cuando el electrón entra en el silicio
tipo P del contacto eléctrico, se combina con el agujero, lo que restaura la
neutralidad eléctrica, iniciandose nuevamente el ciclo.
Un diodo emisot de luz (LED) es muy similar a un diodo estándar. La diferencia es que el diodo LED es hecho para emitir luz en la unión PN. Cuando se polariza en forma directa, los electrones excitados del silicio tipo N se combinan con los agujeros en el silicio tipo P, este “choque”emite La luz viaja en paquetes de energía llamados fotones.
Normalmente los LED'S emiten un solo color de luz, pero el
fabricante puede ajustar la frecuencia de la luz emitida por el led, desde
infrarrojo a ultravioleta, lo que posibilita que los leds proporcionen una
amplia variedad de colores.
Usando un banco de leds en paralelo para generar electricidad.
Lo que no es muy conocido, es que la mayor parte de uniones PN son fotovoltaicas. Mientras que las céldas solares son hechas con una union PN grande, comparativamente un led tiene sólo una superficie pequeña. Para demostrar el efecto fotovoltaico, conectamos 10 LED'S en paralelo. Cuando es expuesto a la luz del sol, este circuito de LEDs generara corriente eléctrica. este circuito de LEDs definitivamente no generara tanta energía eléctrica como una célda solar, pero sirve para demostrar las propiedades fotovoltaicas de la unión PN de un diodo led.
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