Fotowoltaika jest bezpośrednie przekształcenie światła w energii elektrycznej na poziomie atomowym. Niektóre materiały wykazują właściwości znane jako efekt fotoelektryczny, który powoduje, że absorbują fotony światła i uwolnienia elektronów. Pierwszy moduł fotowoltaiczny został zbudowany przez Bell Laboratories w 1954.
Efekt fotowoltaiczny występuje w ogniw słonecznych. Te ogniwa słoneczne składa się z dwóch różnych rodzajówPółprzewodniki-Typ p i typ n - które są połączone ze sobą do tworzenia złącze p-n.
Łącząc te dwa rodzaje półprzewodniki, elektryczne fieldis, założony w rejonie skrzyżowania, gdy elektrony są przenoszone na pozytywne strony p iotworyprzenieść na stronie n ujemnej. To pole powoduje ujemnie naładowane cząstki w jednym kierunku, a dodatnio naładowane cząstki w innym kierunku.
Światło składa się z fotonów. Te fotony mogą być wchłaniane przez ogniwa fotowoltaiczne - typu komórki, która komponuje paneli słonecznych. Gdy światła odpowiedniegoDługość falijest padającego na tych komórek, energia z foton jest przekazywana doAtommateriału półprzewodnikowego w złączu p-n. W szczególności energia jest przekazywana do elektronów. To powoduje, że elektrony przejść do wyższego stanu energetycznego, znany jako pasma przewodzenia. To pozostawia "dziura" w valence zespół który elektron zerwał się z. Ten ruch elektronu w wyniku energii dodanej tworzy dwaŁadowanie nośników, para dziura.
Ze względu na pole elektryczne, który istnieje w wyniku złączu p-n elektrony przenieść na pozytywne i negatywne strony notworyPrzenieś do p-side wyposażony w związku z tym efekt fotowoltaiczny.
