? В една слънчева клетка , енергията от фотоните на определени дължини на вълната се превръща в електрически ток. Както слънцето и електрически крушки излъчват светлина при дължини на вълните , необходими на една слънчева клетка. Следователно, можете да използвате крушки с нажежаема жичка , за да създадете ток в една слънчева клетка и по този начин да се зарежда една слънчева батерия . Захранване на слънчева батерия с обикновена крушка , обаче, е много неефективно . На фотоволтаичния ефект
Слънчеви клетки работят въз основа на свойствата на полупроводниковите материали. Silicon и други полупроводникови материали имат много стабилни връзки с атомни няма свободни електрони. Инженерите правят тези съединения непречистени от тях допинг с известни количества от други елементи. Тези примеси създават региони на материал с допълнителни електрони , наречени N – тип материал , както и райони с електронни дупки , наречени р-тип материал. Когато тези два материала са поставени заедно , гранична област нарича PN кръстопът форми. Кръстовището на PN държи такса превозвачи от движещ се на отсрещната материал. Когато достатъчно количество от външно захранване се прилага към съединението , обаче , производството на полупроводници започва да провежда електричество . В една слънчева клетка , фотони от светлина вълнуват частиците в PN кръстопът , което позволява протичането на ток през клетката.
Wavelength и енергетиката
Не всички светлина има същото количество енергия. Енергията на фотони се измерва в електронволта или EV, която е количеството на енергията, която има един електрон , когато се движат в електрическо поле на един волт . За да се генерира ток в основата на силиций, слънчева клетка , фотон трябва да има най-малко 1.12 ЕГ на енергия. Тази енергия ще вълнуват електрон в силициевия атом , създаване на повече носители на заряд в полупроводника . Фотоните на по-високо енергийно състояние от 1.12 ЕГ ще вълнуват електрони , но останалата част от енергията ще се затоплят соларната клетка . По същия начин , фотони с по-малко от 1.12 ЕГ на енергия само ще загряват клетката. Дължината на вълната на светлина, която има идеално енергия е в инфрачервения спектър . По-дългите дължини на вълните на светлината не разполагат с достатъчно енергия, за да се възбуди силициевите електроните .