su nivel más exterior, la estructura del átomo de boro, es igual pero con solo tres electrones en este nivel, y el átomo de fósforo, también tiene la misma estructura pero con cinco electrones en el nivel más externo.
El silicio puro en estado sólido, puede presentarse en estado cristalino, policristalino o amorfo. En el primer caso, todo el sólido constituye un único cristal, en el cual todos los átomos están perfectamente ordenados, en el segundo, el sólido está formado por un conjunto de pequeños cristales, el conjunto está más desordenado, y en el tercero, la disposición es totalmente aleatoria con un mayor grado de desorden. Los átomos del sólido están unidos entre sí debido a fuerzas que se crean por interacción de los electrones más superficiales, de forma tal que, hasta cierto punto, todo él puede considerarse como un conjunto de “iones” inmerso en una nube de electrones.
Cuando en el seno de la masa de silicio se introducen algunos átomos de boro, el conjunto tiene un defecto de electrones, respecto al silicio puro, puesto que estos átomos solo tienen tres electrones superficiales. Este silicio ligeramente impurificado dopado se conoce como tipo P (positivo). Por otro lado, cuando el silicio se impurifica con átomos de fósforo, recordar que posee cinco electrones exteriores, se crea un exceso de electrones y se obtiene el silicio tipo N (negativo).
Si se juntan dos capas de silicio de distinto tipo, se crea una unión P-N, es decir una zona con exceso de electrones y otra con defecto de electrones, en consecuencia se crea una diferencia de potencial entre ambas. Al conectar externamente ambas capas, se establece una corriente eléctrica, cuya intensidad será proporcional a la intensidad de luz incidente, puesto que el número de átomos excitados, con electrones capaces de moverse, es proporcional a la energía recibida, recordar lo dicho al principio, en forma de fotones. De hecho actúa de forma parecida a un diodo: permite el paso de la corriente eléctrica en una sola dirección.
La unión P-N, con el dispositivo adecuado para su conexión exterior, activada por la luz, es lo que se conoce como célula fotovoltaica y su gran interés reside en el hecho de que es un dispositivo capaz de convertir la luz, la solar en nuestro caso, en energía eléctrica directamente, sin necesidad de interponer otros procesos y formas de energía.
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