Que é Photovoltaics?
Photovoltaics é a conversão direta da luz na eletricidade a nível atômico. Alguns materiais exibem uma propriedade conhecida como o efeito fotoelétrico que faz com que absorvam fotão de elétrons da luz e da liberação. Quando estes elétrons livres forem capturados, os resultados atuais elétricos que podem ser usados como a eletricidade.
O efeito fotoelétrico foi notado primeiramente por um físico francês, Edmund Bequerel, em 1839, que encontrou que determinados materiais produziriam pequenas quantidades de corrente elétrica quando expostos à luz. Em 1905, Albert Einstein descreveu a natureza da luz e do efeito fotoelétrico em que tecnologia fotovoltaico é baseada, para que ganhou mais tarde um prêmio nobel na física. O primeiro módulo fotovoltaico foi construído por laboratórios de Bell em 1954. Foi faturado como uma bateria solar e era na maior parte apenas uma curiosidade porque era demasiado caro ganhar uso difundido. Nos anos 60, a indústria de espaço começou a fazer o primeiro uso sério da tecnologia fornecer o poder a bordo da nave espacial. Com os programas especiais, a tecnologia avançou, sua confiança foi estabelecida, e o custo começou a diminuir. Durante a crise de energia nos anos 70, a tecnologia fotovoltaico ganhou o reconhecimento como uma fonte de poder para aplicações do não-espaço.
As células solares são feitas dos mesmos tipos de materiais do semicondutor, tais como o silicone, usado na indústria da microeletrônica. Para células solares, uma bolacha de semicondutor fina é tratada especialmente para formar um campo elétrico, positivo em uns lado e negativo no outro. Quando a energia clara golpeia a célula solar, os elétrons estão batidos frouxamente dos átomos no material do semicondutor. Se os condutores elétricos são unidos aos lados positivos e negativos, formando um circuito elétrico, os elétrons podem ser capturados sob a forma de uma corrente elétrica - isto é, eletricidade. Esta eletricidade pode então ser usada para pôr uma carga, tal como uma luz ou uma ferramenta.
Um número de células solares conectadas eletricamente entre si e montadas em uma estrutura ou em um quadro do apoio são chamadas um módulo fotovoltaico. Os módulos são projetados fornecer a eletricidade em alguma tensão, tal como um sistema comum de 12 volts. O atual produzido é diretamente dependente de quanto luz golpeia o módulo.
Os módulos múltiplos podem ser prendidos junto para formar uma disposição. Geralmente, maior a área de um módulo ou disposição, mais eletricidade será produzida. Os módulos fotovoltaicos e as disposições produzem a eletricidade da corrente contínua (C.C.). Podem ser conectados na série e em arranjos elétricos paralelos para produzir toda a tensão exigida e combinação atual.
Os dispositivos os mais comuns de hoje do picovolt usam uma única junção, ou a relação, para criar um campo elétrico dentro de um semicondutor tal como uma pilha do picovolt. Em uma pilha do picovolt da único-junção, somente os fotão à cuja a energia é igual ou maior do que a diferença de faixa do material da pilha podem livrar um elétron para um circuito elétrico. Ou seja a resposta fotovoltaico de pilhas da único-junção é limitada à parcela do espectro do sol cuja a energia está acima da diferença de faixa do material absorvente, e os fotão da baixo-energia não são usados.
Uma maneira de obter em torno desta limitação é usar duas (ou mais) pilhas diferentes, com mais de uma diferença de faixa e mais de uma junção, para gerar uma tensão. Estes são referidos como pilhas do “multijunction” (igualmente chamou a “cascata” ou pilhas “em tandem”). Os dispositivos de Multijunction podem conseguir uma eficiência de conversão total mais alta porque podem converter mais do espectro de energia da luz à eletricidade.
um dispositivo do multijunction é uma pilha de pilhas individuais da único-junção na ordem de descida de diferença de faixa (por exemplo). A pilha superior captura os fotão alta-tensão e passa o resto dos fotão sobre a ser absorvidos por pilhas de baixo-faixa-Gap.
Muita da pesquisa de hoje em focos das pilhas do multijunction sobre o arsenieto de gálio como uma (ou o tudo) das pilhas componentes. Tais pilhas alcançaram eficiências de ao redor 35% sob a luz solar concentrada. Outros materiais estudaram para dispositivos do multijunction foram silicone amorfo e diselenide de cobre do índio.
