Solenergiteknologi, også kjent som fotovoltaisk (PV) teknologi, konverterer sollys direkte til elektrisitet. Her er en forenklet forklaring av prosessen:

1. Fotoabsorpsjon :Når sollys treffer overflaten til en solcelle, som vanligvis er laget av halvledermaterialer som silisium, inneholder den bittesmå partikler som kalles fotoner. Fotoner bærer energi. Når de treffer solcellen, overfører de energien sin til elektroner, som setter dem løs og lar dem bevege seg fritt.

2. Elektron-hull-par :Når et foton overfører energien sin til et elektron, slår det effektivt elektronet løs fra atomet. Dette skaper et par partikler:det frie elektronet og et atom med et manglende elektron, kjent som et "hull".

3. Belastningsseparasjon :Solcellen er designet for å skille de frie elektronene fra hullene for å skape en elektrisk strøm. Denne separasjonen forenkles av en overgang mellom to halvlederlag med forskjellige egenskaper, referert til som en p-n-overgang.

4. P-N-kryss :P-n-krysset lages ved å koble sammen et p-type halvlederlag, hvor det er et overskudd av hull, og et n-type halvlederlag, hvor det er en overflod av frie elektroner. Når disse to lagene er koblet sammen, beveger elektronene fra n-type laget seg naturlig mot p-type laget, og skaper en positiv ladning i n-type laget og en negativ ladning i p-type laget.

5. Elektrisk krets :Metallelektroder festes til lagene av n-type og p-type, og skaper en krets. De frie elektronene, skapt ved absorpsjon av fotoner, beveger seg mot den negative elektroden (n-type laget), mens hullene beveger seg mot den positive elektroden (p-type laget). Denne strømmen av elektroner og hull utgjør en elektrisk strøm.

6. Elektrisk kraft :Når elektronene beveger seg gjennom den eksterne kretsen, genererer de en strøm av elektrisk strøm. Denne strømmen tilføres deretter en omformer, som konverterer likestrøm (DC) elektrisitet generert av solcellene til vekselstrøm (AC) elektrisitet som er kompatibel med strømnettet eller for bruk i elektriske apparater.

Oppsummert, solenergiteknologi er avhengig av den fotovoltaiske effekten for å konvertere sollys til elektrisitet. Når fotoner treffer et halvledermateriale, skaper de frie elektroner og hull. Disse ladningsbærerne separeres deretter av p-n-krysset og ledes gjennom en ekstern krets som genererer en elektrisk strøm. Omformeren konverterer DC-elektrisitet til AC-elektrisitet, noe som gjør den brukbar i hjem, bedrifter og bruksområder.