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Fotovoltaica y Fotodetección

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Absorción de fotones con energía suficiente genera pares electrón-hueco que, separados por el campo de la unión p-n (M1), producen fotocorriente y fotovoltaje.

ID:('ky', 1736)


Fotogeneración Beer-Lambert

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$G(x)=\alpha\Phi_0e^{-\alpha x}$

$alpha$
Coeficiente de absorción
$1/m$
$Phi_0$
Flujo fotónico incidente
$1/m²s$
$G(x)$
Tasa local de fotogeneración
$1/m²s$
$x$
Profundidad en el material
$m$



ID:('gm', 14964)


Corriente de cortocircuito

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$I_{sc}=eA\int_0^W G(x),dx$

$G(x)$
Tasa local de fotogeneración
$1/m²s$
$I_{sc}$
Corriente de cortocircuito
$A$
$e$
Carga elemental
$C$
$W$
Espesor absorbente
$m$
$x$
Profundidad en el material
$m$
$A$
Área activa de celda/detector
$m²$



ID:('gm', 14965)


Corriente integrada

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$I_{sc}=eA\Phi_0(1-e^{-\alpha W})$

$alpha$
Coeficiente de absorción
$1/m$
$Phi_0$
Flujo fotónico incidente
$1/m²s$
$I_{sc}$
Corriente de cortocircuito
$A$
$e$
Carga elemental
$C$
$W$
Espesor absorbente
$m$
$A$
Área activa de celda/detector
$m²$



ID:('gm', 14966)


Voltaje circuito abierto

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$V_{oc}=\frac{nk_BT}{e}\ln\left(\frac{I_{sc}}{I_0}+1\right)$

$n$
Factor de idealidad
$1$
$I_{sc}$
Corriente de cortocircuito
$A$
$I_0$
Corriente de saturación inversa
$A$
$e$
Carga elemental
$C$
$T$
Temperatura
$K$
$V_{oc}$
Voltaje de circuito abierto
$V$
$k_B$
Constante de Boltzmann
$J/K$



ID:('gm', 14967)


Eficiencia conversión

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$\eta=\frac{I_{sc}V_{oc}FF}{P_{in}}$

$eta$
Eficiencia de conversión
$1$
$FF$
Factor de llenado
$1$
$I_{sc}$
Corriente de cortocircuito
$A$
$V_{oc}$
Voltaje de circuito abierto
$V$
$P_{in}$
Potencia incidente
$W$



ID:('gm', 14968)


Corriente iluminada I-V

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$I(V)=I_{sc}-I_0(e^{eV/(nk_BT)}-1)$

$n$
Factor de idealidad
$1$
$I_{sc}$
Corriente de cortocircuito
$A$
$I_0$
Corriente de saturación inversa
$A$
$I(V)$
Corriente iluminada bajo carga
$A$
$e$
Carga elemental
$C$
$T$
Temperatura
$K$
$V$
Voltaje de carga
$V$
$k_B$
Constante de Boltzmann
$J/K$



ID:('gm', 14969)


gphysics.net - Dr. Willy H. Gerber
Palos Verdes, Costa de Corral, Región de los Rios, Chile