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El sistema de aprovechamiento, de la energía del Sol para producir energía eléctrica se denomina conversión fotovoltaica. Las células solares, están fabricadas de unos materiales con unas propiedades específicas, denominados semiconductores. Para entender, el funcionamiento de una célula solar, debemos de entender las propiedades de estos semiconductores.
 Propiedades de los Semiconductores
Los electrones, que se encuentran orbitando al rededor del núcleo atómico no pueden tener cualquier energía, sólo unos valores determinados, que son denominados, niveles energéticos, a los que se pone nombre: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p.
Las propiedades, químicas de los elementos están determinadas por el número de electrones en su última capa y por electrones que faltan para completarla. En el silicio, material que se usa para la construcción de una célula solar, en su última capa, posee cuatro electrones y faltan otros cuatro para completarla.
Cuando, los átomos de silicio se unen a otros, comparten los electrones de las últimas capas con la de los átomos vecinos, formando lo que se denomina enlace covalente.
De la forma, que los electrones de un átomo no pueden tener cualquier energía, los electrones de un cristal tampoco pueden tomar cualquier energía. Teniendo, en cuenta que en el átomo sus propiedades se determinan en la última capa, ahora son agrupaciones de capas, llamadas bandas de energía, y que definen las propiedades electrónicas de un cristal.
Las dos últimas, capas ocupadas por electrones reciben el nombre de banda de conducción y banda de valencia. Para poder comprender, esto describiremos los tipos de materiales existentes, eléctricamente hablando:
1. Conductores, disponen de unos electrones de valencia poco ligados al núcleo y que pueden moverse con facilidad dentro de la red cristalina respondiendo a un estímulo externo.
2. Semiconductores, sus electrones de valencia están más ligados a sus núcleos que los conductores, pero basta suministrar una pequeña cantidad de energía para que se comporten igual que estos.
3. Aislantes, los electrones de valencia están fuertemente ligados al núcleo y la energía a suministrar para poder desprenderse del átomo sería excesivamente grande.
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