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Como Funciona a Célula Solar Fotovoltaica - Animação -

A animação seguinte mostra como uma célula solar, obtida a partir de um corte de um monocristal de silício, é capaz de converter a luz solar em electricidade.
A camada inferior é dopada com um material tipo P, por exemplo o alumínio, o Gálio ou o Índio, para produzir lacunas (círculos verdes).
A camada tipo N é dopada com fósforo, arsénio ou antimónio para criara electrões livres/móveis (os pontos azuis).
A animação é composta por duas fases:
1. Fase escura (sem luz solar)
Inicialmente, não existe diferença de carga entre a barreira de potencial na junção das duas camadas. Contudo, devido à natureza cristalina do silício, os electrões que estão fora de um octeto estável na camada N têm uma tendência para migrar através da barreira/junção para formar um octeto estável na camada P. Quando isto acontece é criada uma diferença de potencial entre as duas camadas.
2. Fase Iluminada (com luz solar)
Os electrões são excitados quando os quanta de luz penetram na camada P. Os electrões excitados têm duas opções de movimento. Podem migrar através do circuito externo ou curto-circuitar esse caminho através da barreira de potencial/junção. Se o circuito fotoeléctrico for construído correctamente eles encontrarão o seu caminho de regresso para a camada N através do circuito externo.