A célula fotovoltaica é o elemento de base da conversão fotovoltaica. Na obscuridade comporta-se como uma junção PN (díodo) cuja característica corrente - tensão é a representada na figura 1.

A seguinte animação permite visualizar esta característica desde que se escolha a convenção gerador ou receptor, assim como o tipo de luminosidade.

Figura 1 : Característica da junção PN

Quando a célula recebe luz, produz uma corrente de valor tanto mais elevado quando maior for a intensidade luminosa. Esta corrente é proporcional à intensidade luminosa. A característica corrente-tensão varia apenas segundo o eixo da corrente (de um valor Iph - fotocorrente), conforme a luminosidade em questão.

Note-se que, para obter a característica corrente-tensão (cf. figura 2a), toma-se como referência para a corrente, o sentido oposto a Id (cf. figura 4 ), ou seja, o sentido da fotocorrente Iph.

Pode também obter-se a característica de potência, P=f(U), que, para dadas condições de luminosodade e temperatura, evidencia o ponto de funcionamento a potência máxima, tal como se pode ver na figura 2b.

O utilisador pode medir a característica corrente-tensão de uma célula, variando o valor da resistência aos seus terminais. A animação seguinte permite simular essa medição. O ensaio inicia-se com o circuito aberto; podem medir-se até 10 pontos, para construir a característica. As medidas são guardadas na forma de vectores, obtidos através de MatLab.

Esta animação mostra como se pode medir a característica corrente-tensão de uma célula sem ter definido todos os parâmetros da equação I=f(U). Mostra-se igualmente, o esquema da respectiva montagem.

Figura 3  : Esquema da montagem

Figura 4  : Característica I=f(U)