Το φως που γίνεται ηλεκτρικό ρεύμα

Ένα φωτοβολταϊκό στοιχείο αξιοποιεί τις ιδιότητες ενός ημιαγωγού.

Ένα φωτοβολταϊκό στοιχείο μετατρέπει μέρος της ενέργειας του φωτός σε ηλεκτρική ενέργεια. Δεν χρειάζεται να βράσει νερό ή να περιστρέψει μια μικρή τουρμπίνα για να παραγάγει το ρεύμα του.

Η λειτουργία στηρίζεται σε ημιαγωγό, συχνά πυρίτιο. Όταν απορροφώνται κατάλληλα φωτόνια, η ενέργειά τους δημιουργεί κινητούς φορείς φορτίου, τους οποίους η δομή του στοιχείου βοηθά να διαχωριστούν.

Με τη σύνδεση εξωτερικού κυκλώματος, τα φορτία μπορούν να δώσουν χρήσιμο ηλεκτρικό ρεύμα. Οι μεταλλικές επαφές συλλέγουν την ενέργεια, ενώ πολλά στοιχεία συνδέονται μεταξύ τους για να σχηματίσουν ένα πάνελ.

Δεν μετατρέπεται όλο το προσπίπτον φως σε ηλεκτρισμό. Κάποιο ανακλάται, κάποιο δεν αξιοποιείται αποτελεσματικά, και μέρος της ενέργειας καταλήγει ως θερμότητα μέσα στο υλικό και στην κατασκευή.

Η απόδοση περιγράφει το ποσοστό της φωτεινής ισχύος που γίνεται ηλεκτρική υπό συγκεκριμένες συνθήκες. Έτσι, η παραγωγή εξαρτάται τόσο από το ίδιο το στοιχείο όσο και από τον φωτισμό, τη θερμοκρασία και τη συνολική εγκατάσταση στην οποία ενσωματώνεται.

Πηγές: U.S. Department of Energy · Solar Photovoltaic Cell Basics