Hvad er fotovoltaiske celler?

Fotovoltaiske celler er enheder, der producerer elektricitet direkte fra sollys.Mange fotovoltaiske celler sammensat danner en solarray eller solcellepanel.Disse celler omdanner lys til elektricitet ved at udnytte den energi, der er skabt, når fotoner fra sollys banker elektroner til en højere energistilstand inden for selve cellen.Fotovoltaiske celler er sammensat af lagdelte materialer, der inkluderer to typer silicium, en anti-reflekterende belægning og et glasdæksel.Teknologien, der bruges til at producere solcellepaneler, fortsætter med at gå videre, og kan en dag i det væsentlige give gratis energi til strømhjem og virksomheder.

En af de vigtigste dele af en fotovoltaisk celle er det materiale, der bruges som halvleder.Silicium er den mest almindeligt anvendte halvleder, men andre muligheder er tilgængelige til visse applikationer, som kan være billigere end silicium.Når lys rammer halvlederen, absorberes en del af lysenergien, hvilket forårsager frigivelse af elektroner.Den elektriske strøm, der resulterer, er det, der kan bruges som elektricitet, og den opsamles af metalkontaktnet på toppen og bunden af solceller.

Silicium i sig selv er ikke en meget god leder af elektricitet.For at blive brugt i en solcelle skal silicium ændres eller dopes med andre elementer.Fosfor og bor er de valgte elementer til dette formål.Et lag silicium dopet med fosfor kan drage fordel af det faktum, at sidstnævnte element kun har et elektron i sin yderste elektronskal.Dette er det elektron, der kan slås af med lysenergi.

I det andet lag har boratomerne kun tre elektroner i deres ydre skal i stedet for fire, som silicium har.Dette skaber et sted for de ekstra elektroner at gå til, og denne bevægelse af elektroner er det, der gør den elektriske strøm.De to siliciumlag har også modsatte ladninger, hvilket er det, der giver spændingen.

Siliciumkrystaller er et naturligt reflekterende materiale.Når de bruges i fotovoltaiske celler, skal de have en anti-reflekterende belægning placeret på dem, ellers vil det meste af solenergien, der når panelet, blive reflekteret uden at producere elektricitet.Den antireflekterende belægning er den største største faktor, der påvirker effektiviteten af et korrekt konstrueret solcellepanel.Selv med denne belægning kan kun en relativt lille mængde lys bruges til at fremstille elektricitet.Efterhånden som teknologien skrider frem, vil fotovoltaiske celler sandsynligvis stige i effektiviteten, hvilket gør dem mere praktiske til hverdagens bolig og industriel brug.