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Fotovoltaica y Fotodetección

Storyboard

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.

>Modelo

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
$m$



>Modelo

ID:('gm', 14964)


Corriente de cortocircuito

Storyboard



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

$G(x)$
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
$m²$



>Modelo

ID:('gm', 14965)


Corriente integrada

Storyboard



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

$alpha$
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
$m²$



>Modelo

ID:('gm', 14966)


Voltaje circuito abierto

Storyboard



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

$n$
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
$J/K$



>Modelo

ID:('gm', 14967)


Eficiencia conversión

Storyboard



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

$eta$
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
$W$



>Modelo

ID:('gm', 14968)


Corriente iluminada I-V

Storyboard



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

$n$
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
$J/K$



>Modelo

ID:('gm', 14969)


Estructura del modelo

Descripción

Red de modelo


Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar



Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$eta$
eta_conv
Eficiencia de conversión
1
$n$
n_ideal
Factor de idealidad
1
$FF$
FF_fillfactor
Factor de llenado
1
$alpha$
alpha_absorb
Coeficiente de absorción
1/m
$Phi_0$
Phi_photon
Flujo fotónico incidente
1/m²s
$G(x)$
G_photo
Tasa local de fotogeneración
1/m²s
$I_{sc}$
I_sc
Corriente de cortocircuito
A
$I_0$
I_0_diode
Corriente de saturación inversa
A
$I(V)$
I_load
Corriente iluminada bajo carga
A
$e$
e_ch
Carga elemental
C
$T$
T
Temperatura
K
$V$
V_load
Voltaje de carga
V
$V_{oc}$
V_oc
Voltaje de circuito abierto
V
$W$
W_cell
Espesor absorbente
m
$x$
x_depth
Profundidad en el material
m
$A$
A_cell
Área activa de celda/detector
$k_B$
k_B
Constante de Boltzmann
J/K
$P_{in}$
P_incident
Potencia incidente
W

ID:(0, 1736)


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