Fizică Alte teme
Cum functioneaza o celula fotovoltaica?
O celulă fotovoltaică transformă energia luminii direct în energie electrică prin efectul fotoelectric intern în materiale semiconductoare. Ea conține o joncțiune p-n care separă sarcinile electrice generate de fotoni.
Componente și proces
- 1 Absorbția fotonilor Fotonii cu energie mai mare decât lățimea benzii interzise a semiconductorului (ex. siliciu, 1,1 eV) excită electroni din banda de valență în banda de conducție.
- 2 Generarea perechilor Se formează perechi electron-gol; electronul este purtător negativ, golul pozitiv.
- 3 Separarea sarcinilor Câmpul electric intern al joncțiunii p-n împinge electronii spre stratul n și golurile spre stratul p.
Caracteristici tehnice
- Tensiune și curent O celulă tipică de siliciu produce ~0,5 V și curenți de ordinul amperilor, în funcție de suprafață și iluminare.
- Randament Randamentele comerciale sunt 15-20%; pierderi apar prin reflexie și încălzire.
- Exemplu practic Un panou de 1 m² la soare puternic poate genera ~150 W.
Pentru proiecte școlare, testează celulele la diferite unghiuri față de sursa de lumină pentru a maximiza curentul.