www.ogniwafotowoltaiczne.pl

FOTOWOLTAIKA

Termin ten pochodzi od dwóch słów - "photo" oznaczającego światło oraz "voltaic" oznaczającego elektryczność. Otrzymujemy więc określenie elektryczności pochodzącej ze słońca. Początki fotowoltaiki sięgają 19 wieku kiedy to francuski uczony nazwiskiem Becquerel odkrył efekt fotowoltaiczny (efekty powstania siły elektromotorycznej pod wpływem promienowania słonecznego). Pierwsze ogniwo fotowoltaiczne powstało w 1883 roku, wykonane było z półprzewodnikowego selenu z cieńką wartswą złota. Sprawność urządzenia wynosiła zaledwie 1%, ale był to pierwszy krok do rozwoju technologii solarnej.

BUDOWA

Sercem ogniwa fotowoltaicznego jest najczęściej krzem, w różnej postaci. Jest to pierwiastek bardzo szeroko występujący na ziemi, co czyni go łatwo dostępnym i stosunkowo tanim materiałem do produkcji. Oprócz krzemu ogniwo składa się zwykle z szyby która przepuszcza promienie słoneczne do środka, obudowy w której umieszczone są płytki krzemu oraz z połączeń elektrycznych między komórkami krzemowymi. Ponieważ pojedyncze komórki wytwarzają niewielką moc, łączy się je w całe modułu, te z kolei w większe jednostki w zależności od potrzeb instalacji.

DZIAŁANIE

Jak to się dzieje że w ogniwie występuje napięcie i płynie prad elektryczny? Otóż zacznijmy od tego co się dzieje, kiedy na ogniwo pada jednostka światła zwana fotonem. Mogą zajść wtedy trzy sytuacje. Pierwsza to odbicie światła od ogniwa, szczególnie gdy światło nie pada prostopadle do urządzenia. Druga to przeniknięcie fotonu przez krzem. I trzecia, która najbardziej nas interesuje, to pochłonięcie fotonu przez krzem. Półprzewodnikowa płytka krzemowa znajdująca się w ogniwie posiada barierę potencjału (zwykle złącze p-n). Padające światło wybija elektrony z części gdzie jest ich najwięcej (strona n - negative), tworzą się tak zwane dziury czyli miejsca o ładunku dodatnim. Jako że ładunki te są rozdzielone przez barierę potencjału to zaczynają się przemieszczać względem siebie i w urządzeniu płynie prąd.