Celule fotovoltaice, cunoscute și sub denumirea de celule solare, au devenit un jucător cheie în sectorul energiei regenerabile.Aceste dispozitive au revoluționat modul în care folosim energia solară pentru a genera electricitate.În acest articol, ne vom adânci în lumea fascinantă acelule fotovoltaiceși să exploreze modul în care acestea generează electricitate.
În centrul unei celule fotovoltaice se află un material semiconductor, de obicei realizat din siliciu.Când fotonii din lumina soarelui lovesc suprafața unei celule, ei excită electronii din material, determinându-i să se desprindă de atomi.Acest proces se numește efect fotovoltaic.
Pentru a profita de acești electroni eliberați, bateriile sunt construite în straturi cu proprietăți diferite.Stratul superior este realizat din materiale special concepute pentru a absorbi lumina soarelui.Sub acest strat se află stratul activ, care este compus din material semiconductor.Stratul inferior, numit stratul de contact din spate, ajută la colectarea electronilor și la transferul lor din celulă.
Când lumina soarelui pătrunde în stratul superior al celulei, excită electronii din atomii materialului semiconductor.Acești electroni excitați sunt apoi capabili să se miște liber în interiorul materialului.Cu toate acestea, pentru a genera electricitate, electronii trebuie să curgă într-o direcție specifică.
Aici intervine câmpul electric din interiorul celulei.Materialul semiconductor din stratul activ este dopat cu impurități pentru a crea un dezechilibru de electroni.Acest lucru creează o sarcină pozitivă pe o parte a bateriei și o încărcare negativă pe cealaltă.Limita dintre aceste două regiuni se numește joncțiune pn.
Când un electron este excitat de un foton și se desprinde de atomul său, este atras de partea încărcată pozitiv a celulei.Pe măsură ce se deplasează spre zonă, lasă o „gaură” încărcată pozitiv în locul ei.Această mișcare a electronilor și a găurilor creează un curent electric în baterie.
Cu toate acestea, în starea lor liberă, electronii nu pot fi folosiți pentru alimentarea dispozitivelor externe.Pentru a le valorifica energia, contactele metalice sunt plasate pe straturile superioare și inferioare ale celulelor.Când conductoarele sunt conectate la aceste contacte, electronii curg prin circuit, creând un curent electric.
O singură celulă fotovoltaică produce o cantitate relativ mică de electricitate.Prin urmare, mai multe celule sunt conectate împreună pentru a forma o unitate mai mare numită panou solar sau modul.Aceste panouri pot fi conectate în serie sau paralel pentru a crește tensiunea și curentul de ieșire, în funcție de cerințele sistemului.
Odată ce electricitatea este generată, aceasta poate fi folosită pentru a alimenta o varietate de dispozitive și aparate.Într-un sistem conectat la rețea, excesul de electricitate generat de panourile solare poate fi reintrodus în rețea, compensând nevoia de generare de combustibili fosili.În sistemele de sine stătătoare, cum ar fi cele utilizate în zone îndepărtate, electricitatea generată poate fi stocată în baterii pentru utilizare ulterioară.
Celule fotovoltaicesă oferim o soluție ecologică, durabilă și regenerabilă pentru nevoile noastre energetice.Ele au potențialul de a reduce semnificativ dependența noastră de combustibilii fosili și de a atenua impactul asupra mediului al producerii de energie electrică.Pe măsură ce tehnologia continuă să avanseze, putem vedeacelule fotovoltaicedevin mai eficiente și mai ieftine, făcându-le parte integrantă a viitorului nostru peisaj energetic.
Ora postării: 27-nov-2023