Fenómenos de contacto y sus aplicaciones en celdas solares

Esta obra aborda el estudio de las celdas solares considerándolas un dispositivo electrónico. Primero, presenta en forma breve detalles históricos de las celdas solares, el desarrollo de sus aplicaciones y las estrategias utilizadas en diversos países. Después expone los conceptos físicos fundamentales que intervienen en el funcionamiento de los dispositivos eléctricos basados en semiconductores. Por último, trata la transformación de la energía luminosa en energía eléctrica a través de las celdas solares.

El aprivechamiento de la radiación solar representa una alternativa practicamente ilimitada parala producción de energía renovable y, como tal, cada día adquiere mayor importancia. este uso energético no afecta al medio ambiente y tiene el atractivo adicional de conferir un valor agregado al petróleo, pues privilegia su uso en la industria petroquímica sobre su uso como combustible. El estudio de los fundamentos físicos de los fenómenos de contacto y su aplicación en la fabricación de celdas solares reprsenta, hoy por hoy, una gran oportunidad para el desarrollo científico de los estudiantes y de los jóvenes investigadors, pues está dirigido a optimizar el uso de estos dispositivos y convertirlos en una fuente de energía altamente competitiva. La exposición detallada que ofrecen los autores - docentes con una larga trayectoria en la enseñanza y la investigación en este tema- es clara y accesible, de modo que el lector tiene en sus manos una excelente introducción a un tema poco tratado aún en México y América Latina.

ÍNDICE

Prólogo

Introducción

1. Fuentes alternas de energía

I.1.  Energía atómica

I.2.  Energía solar

I.3.  Diferentes formas de uso de la energía solar

I.4.  Convertidores fotoeléctricos de energía solar

2. Estructuras semiconductoras en equilibrio termodinámico

II.1.      Principios generales de la estructura de bandas

II.2.      Estadística de portadores de carga en semiconductores en equilibrio

II.3.      Semiconductores inhomogéneos. Doblamiento de bandas

II.4.      Unión entre dos semiconductor. La diferencia de potencial de contacto

II.5.      Contacto metal-semiconductor. Estructura metal-aislador-semiconductor

II.6.      Homouniones p-n

II.7.      Heterounión p-n. Estados superficiales

3. Portadores de carga fuera de equilibrio. Corriente eléctrica a través de los contactos entre medios conductores

III.1.     Rectificación de corriente en contactos metal-metal y metal-semiconductor

III.2.     Corriente a través de la capa enriquecida. Contacto óhmico

III.3.     Portadores de carga fiera de equilibrio en semiconductores

III.4.     Difusión y arrastre ambipolar

III.5.     Corriente a través de uniones p-n, p*-p y n*-n

4. El fenómeno fotoeléctrico

IV.1.    Recombinación superficial. Absorción de luz en el semiconductor

IV.2.    Fotoconductividad

IV.3.    Fuerza fotoelectromotriz

IV.4.    Fotofuerza electromotriz Dember y fotofuerza electromotriz volumétrica

5. Principios físicos de la transformación fotoeléctrica de la energía solar en energía eléctrica

V.1.      Fuerza fotoeléctromotriz de compuerta

V.2.      Características generales del fotodiodo p.n

V.3.      Eficiencia de un fotoconvertidor

Bibliografía