Tehnologia de generare a energiei fotovoltaice utilizeaza, ca element de baza, celulele
semiconductoare numite uneori si wafers. Principiul consta in generarea curentului electric
intre doi electrozi atasati la un sistem solid sau lichid, sub directa actiune a luminii solare.
Pana de curand, aproape toate celulele fotovoltaice erau realizate din siliciu de diferite tipuri,
cu un randament cuprins intre 7 si 18%. Pentru a produce curent electric, se cupleaza intre 36
si 72 de asemenea celule. Practic, toate dispozitivele fotovoltaice incorporeaza
semiconductori de-a lungul carora luminozitatea solara este transformata in energie electrica.
Puterea difera in functie de dimensiunile modului in care sunt asamblate celulele
semiconductoare, dar si de intensitatea luminii solare.
Totusi, din cauza fluctuatiilor anuale ale radiatiilor solare, in cele mai multe parti ale
lumii, un sistem fotovoltaic are nevoie de un generator solar de dimensiuni mai mari si de o
baterie de stocare mai mare. Un astfel de sistem este mai scump decat cel de baza, combinand,
in asa-nu-mitele sisteme-hibrid, diferite tipuri de generatoare electrice. O combinatie intre
celulele fo-tovoltaice si generatoarele bazate pe combustibil lichid (petrol, de exemplu),
garanteaza aceeasi fiabilitate ca serviciul public de curent electric.
Celulele solare pot fi clasificate dupa mai multe criterii. Cel mai folosit criteriu este
dupa grosimea stratului materialului. Aici deosebim celule cu strat gros si celule cu strat
subtire.
Un alt criteriu este felul materialului: se intrebuinteaza, de exemplu, ca materiale
semiconductoare combinatiile CdTe, GaAs sau CuInSe, dar cel mai des folosit este siliciul.
Dupa structura de baza deosebim materiale cristaline(mono-/policristaline) respectiv
amorfe.
in fabricarea celulelor fotovaltaice pe langa materiale semiconductoare, mai nou, exista
posibiltatea utilizarii si a materialelor organice sau a pigmentilor organici.
Pe langa materia prima o importanta mare prezinta tehnologia utilizata. Se deosebesc
diferite structuri si aranjamente in care se depun electrozii de acoperire transparenti a caror
rezistenta nu este deloc neglijabila.
Alte tehnici vizeaza marirea eficientei asigurand absorbtia unui spectru de frecventa cat
mai larg prin suprapunerea mai multor materiale cu diferite caracteristici de absorbtie. Se
incearca selectarea materialelor in asa fel incat spectrul luminii naturale sa fie absorbit la
maximum.
Actualmente celulele solare pe baza de materiale semiconductoare cele mai des
comercializate sunt cel pe baza de siliciu.
Celulele solare pe baza de materiale semiconductoare utilizate pentru producerea de
energie electrica sunt legate in module. Pe un modul se afla mai multe randuri de celule solare
conectate in serie intre ele pe fata si pe reversul modulului permitand, datorita tensiunii
insumate, utilizarea unor conductori cu sectiune mai mica decat la legarea in paralel. Pentru
protejarea unei celule solare impotriva efectului de avalansa in jonctiune, datorata
potentialului mai mare (aparuta de exemplu la umbrirea partiala a modulului), trebuie
incorporate paralel cu celulele solare diode de protectie(bypass).
Sistemele de panouri solare sunt inzestrate uneori cu mecanisme de orientare, panoul
fiind in permanenta directionat pentru a exploata la maximum energia solara incidenta.
Celulele solare pe baza de materiale semiconductoare in principiu sunt construite ca
niste fotodiode cu suprafata mare care insa nu se utilizeaza ca detectoare de radiatii ci ca sursa
de curent.
Interesant la acest tip de semiconductoare este ca prin absorbtie de energie (caldura sau
lumina) elibereaza purtatori de sarcina (electroni si goluri). Este nevoie de un camp
electrostatic intern pentru ca din acesti purtatori sa se creeze un curent electric dirijandu-i in
directii diferite.
Acest camp
Pentru a descărca acest document,
trebuie să te autentifici in contul tău.
