¿Cuál es Photovoltaics?
Photovoltaics es la conversión directa de la luz en electricidad en el nivel atómico. Algunos materiales exhiben una propiedad conocida como el efecto fotoeléctrico que los hace absorber los fotones de los electrones de la luz y del lanzamiento. Cuando se capturan estos electrones libres, los resultados actuales eléctricos que se pueden utilizar como electricidad.
El efecto fotoeléctrico primero fue observado por un físico francés, Edmund Bequerel, en 1839, que encontró que ciertos materiales producirían pequeñas cantidades de corriente eléctrica cuando estaban expuestos a la luz. En 1905, Albert Einstein describió la naturaleza de la luz y del efecto fotoeléctrico sobre se basa qué tecnología fotovoltaica, para la cual él ganó más adelante un Premio Nobel en la física. El primer módulo fotovoltaico fue construido por los laboratorios de Bell en 1954. Fue cargado en cuenta como batería solar y era sobre todo apenas una curiosidad pues era demasiado costoso ganar uso extenso. En los años 60, la industria de espacio comenzó a hacer el primer uso serio de la tecnología de proporcionar poder a bordo de la nave espacial. Con los programas espaciales, la tecnología avanzó, su confiabilidad fue establecida, y el coste comenzó a disminuir. Durante la crisis de la energía en los años 70, la tecnología fotovoltaica ganó el reconocimiento como fuente de poder para los usos del no-espacio.
Las células solares se hacen de las mismas clases de materiales del semiconductor, tales como silicio, usado en la industria de la microelectrónica. Para las células solares, una oblea de semiconductor fina se trata especialmente para formar un campo eléctrico, positivo en una lado y negativa en la otra. Cuando la energía ligera pega la célula solar, los electrones se golpean flojamente de los átomos en el material del semiconductor. Si los conductores eléctricos se atan a los lados positivos y negativos, formando un circuito eléctrico, los electrones se pueden capturar bajo la forma de corriente eléctrica - es decir, electricidad. Esta electricidad se puede entonces utilizar para accionar una carga, tal como una luz o una herramienta.
Varias células solares conectadas eléctricamente el uno al otro y montadas en una estructura o un marco de la ayuda se llaman un módulo fotovoltaico. Los módulos se diseñan para suministrar electricidad en cierto voltaje, tal como un sistema común de 12 voltios. El actual producido es directamente dependiente en cuánta luz pega el módulo.
Los módulos múltiples se pueden atar con alambre juntos para formar un arsenal. En general, cuanto más grande es el área de un módulo o arsenal, más electricidad será producida. Los módulos fotovoltaicos y los órdenes producen electricidad de la corriente continua (C.C.). Pueden ser conectados en serie y arreglos eléctricos paralelos para producir cualquier voltaje requerido y combinación actual.
Los dispositivos mas comunes de hoy del picovoltio utilizan un solo empalme, o el interfaz, para crear un campo eléctrico dentro de un semiconductor tal como una célula del picovoltio. En una célula del picovoltio del solo-empalme, solamente los fotones a cuya energía es igual o mayor que el hueco de banda del material de la célula pueden liberar un electrón para un circuito eléctrico. Es decir la respuesta fotovoltaica de las células del solo-empalme se limita a la porción del espectro del sol cuya energía está sobre el hueco de banda del material absorbente, y fotones más de poca energía no se utilizan.
Una manera de conseguir alrededor de esta limitación es utilizar dos (o más) diversas células, con más de un hueco de banda y más de un empalme, para generar un voltaje. Éstos se refieren como células del “multijunction” (también llamó la “cascada” o las células “en tándem”). Los dispositivos de Multijunction pueden alcanzar una eficacia de conversión total más alta porque pueden convertir más del espectro de energía de la luz a la electricidad.
un dispositivo del multijunction es una pila de células individuales del solo-empalme en el orden decreciente del hueco de banda (Eg.). La célula superior captura los fotones de alta energía y pasa el resto de los fotones encendido que se absorberán por las células de bajo-banda-Gap.
Mucha de investigación de hoy en focos de las células del multijunction sobre el arseniuro de galio como una (o todo) de las células componentes. Tales células han alcanzado eficacias del alrededor 35% bajo luz del sol concentrada. Otros materiales estudiaron para los dispositivos del multijunction han sido silicio amorfo y diselenide de cobre del indio.
