El efecto piezoeléctrico produce una diferencia de potencial eléctrico en ciertos materiales cristalinos cuando se aplica presión mecánica o, a la inversa, una deformación mecánica cuando se aplica un campo eléctrico. Fue descubierto en el cuarzo en 1880 y se explica por el desplazamiento de iones en cristales con celdas unitarias asimétricas. Materiales como el bario y el titanio exhiben este efecto que permite convertir energía eléctrica en mecánica y vice

1. EL EFECTO PIEZO-ELÉCTRICO
El efecto piezoeléctrico es un fenómeno físico presente en algunos materiales, por el cual
aparece una diferencia de potencial eléctrico (voltaje) entre las caras de un cristal cuando
éste se somete a una presión mecánica. Fue descubierto en el cuarzo por los hermanos
Pierre y Jacques Curie en el año 1880.
Este efecto también funciona a la inversa: cuando se aplica un campo eléctrico a ciertas
caras de una formación cristalina, ésta experimenta distorsiones mecánicas. Los materiales
piezoeléctricos, por tanto, pueden ser utilizados para convertir energía eléctr ica en
movimiento mecánico y viceversa.
El efecto piezoeléctrico se produce en varias sustancias cristalinas como el bario, el titanio o
la turmalina. El efecto se explica por el desplazamiento de iones en cristales que tienen una
celda unitaria asimétrica. Cuando se comprime el cristal, los iones de las celdas se
desplazan, provocando la polarización eléctrica de la misma. Debido a la regularidad de la
estructura cristalina, estos efectos se acumulan, produciendo una diferencia de potencial
eléctrico entre determinadas caras
del cristal.
En el caso contrario, cuando se
aplica al cristal un campo eléctrico
externo, los iones de cada celda son
desplazados por las fuerzas
electrostáticas, produciendo una
deformación mecánica.
Celda antes (izquierda) y después de ser polarizada
(derecha). Átomos en la parte inferior.

2. FUNCIONAMIENTO DE LAS CÉLULAS FOTOVOLTAICAS
Las células fotovoltaicas funcionan según
el “efecto fotoeléctrico”, un fenómeno
físico básico por el cual el material
iluminado absorbe fotones de la luz y
libera electrones.
Cuando los fotones de los rayos solares
impactan en una placa semiconductora,
como el silicio, pueden ser absorbidos por
los electrones que se encuentran en la
superficie de ésta. La absorción de
energía adicional permite a los electrones
(cargados negativamente) liberarse de sus átomos. De esta forma, los electrones se
empiezan a mover y el espacio que dejan libre lo ocupa otro electrón de una parte más
profunda del semiconductor.
Como resultado, una parte de la lámina tiene una mayor concentración de electrones que la
otra, lo que origina voltaje entre ambos lados. Al unir ambos lados con un cable eléctrico se
permite que los electrones fluyan de un lado al otro de la lámina, lo que se conoce como
corriente eléctrica.