1. Lätt absorption: När fotoner (ljuspartiklar) träffar den fotovoltaiska cellen absorberas de av halvledarmaterialet (vanligtvis kisel). Denna absorption väcker elektroner i materialet, vilket ger dem mer energi.
2. Elektronhålpargenerering: De upphetsade elektronerna får tillräckligt med energi för att bryta sig loss från sina atombindningar och skapa ett "hål" där elektronen var. Detta skapar ett elektronhålpar.
3. Avgiftsseparation: Cellen är utformad med en "P-N-korsning", en region där en positivt laddad (P-typ) halvledare möter en negativt laddad (n-typ) halvledare. Det elektriska fältet vid denna korsning skjuter de upphetsade elektronerna mot n-typen och hålen mot P-typen.
4. nuvarande flöde: De separerade elektronerna och hålen kan nu flyta genom en extern krets och skapa en elektrisk ström. Denna ström är ett direkt resultat av att ljusenergin absorberas och omvandlas till elektrisk energi.
Sammanfattningsvis använder fotovoltaiska celler den fotoelektriska effekten för att omvandla ljusenergi till elektrisk energi. Denna process innebär:
* Ljusabsorption: Fotoner väcker elektroner i halvledarmaterialet.
* Electron-Hole Pair Generation: Upphetsade elektroner bryter sig fritt och lämnar hål bakom sig.
* Avgiftsseparation: P-N-korsningen separerar elektroner och hål.
* nuvarande flöde: De separerade laddningarna skapar en elektrisk ström.
Denna energifrandling är grundläggande för solpaneler och andra fotovoltaiska enheter och spelar en avgörande roll för att utnyttja solens kraft.
