Vad är fotovoltaiska celler?

Fotovoltaiska celler är enheter som producerar elektricitet direkt från solljus.Många fotovoltaiska celler sammansatta bildar en soluppsättning eller solpanel.Dessa celler omvandlar ljus till elektricitet genom att utnyttja den energi som skapas när fotoner från solljus slår elektroner till ett högre energitillstånd, inom själva cellen.Fotovoltaiska celler består av skiktade material som inkluderar två typer av kisel, en anti-reflekterande beläggning och ett glasskydd.Tekniken som används för att producera solpaneler fortsätter att gå vidare och kan en dag ge väsentligen gratis energi till drivhus och företag.

En av de viktigaste delarna av en fotovoltaisk cell är materialet som används som halvledare.Silicon är den mest använda halvledaren, men andra alternativ finns tillgängliga för vissa applikationer, vilket kan vara billigare än kisel.När ljus träffar halvledaren absorberas en del av ljusenergin, vilket orsakar frisättning av elektroner.För att användas i en solcell måste kisel modifieras eller dopas med andra element.Fosfor och bor är de element som valts för detta ändamål.Ett lager kisel dopat med fosfor kan dra nytta av det faktum att det senare elementet endast har en elektron i sitt yttersta elektronskal.Detta är elektronen som kan slås av av lätt energi.

I det andra lagret har boratomerna bara tre elektroner i sitt yttre skal, istället för fyra, som kisel har.Detta skapar en plats för de extra elektronerna att gå till, och denna rörelse av elektroner är det som gör den elektriska strömmen.De två kiselskikten har också motsatta laddningar, vilket är det som ger spänningen.

Kiselkristaller är ett naturligt reflekterande material.När de används i fotovoltaiska celler måste de ha en anti-reflekterande beläggning placerad på dem, annars kommer det mesta av solenergin som når panelen att återspeglas utan att producera el.Den anti-reflekterande beläggningen är den enskilt största faktorn som påverkar effektiviteten hos en korrekt konstruerad solpanel.Även med denna beläggning kan endast en relativt liten mängd av ljuset användas för att göra elektricitet.När tekniken går framåt kommer fotovoltaiska celler sannolikt att öka i effektiviteten, vilket gör dem mer praktiska för vardagliga bostäder och industriella användning.