فتوولتائیک
سلول های فتوولتائیک از مواد خاصی موسوم به نیمه رساناها ساخته می شوند که در حال حاضر سیلیکون مهمترین ماده مورد استفاده در این زمینه می باشد. ولی سعی بر این است که جایگزینهای بهتری برای آن یافت شود. معیار های اصلی برای انتخاب یک ماده فتوولتائیک عبارت است از:
- از مواد در دسترس و غیر سمی باشد.
- شکاف باندی بین 1.1 تا 1.7 الکترون ولت داشته باشد.
- ساختار باندی مستقیم داشته باشد.
- فرآیند ساخت آسان داشته باشد.
- راندمان فتوولتائیک بالایی داشته باشد.
- پایداری طویل المدت داشته باشد.
به طور ساده وقتی نور به سلول برخورد می کند مقداری از آن توسط ماده نیمه رسانا جذب می شود. این بدان معناست که انرژی نور جذب شده به نیمه رسانا منتقل شده است. این انرژی باعث آزاد شدن الکترونها و حرکت آزادانه آنها می شود. همه سلول های فتوولتائیک دارای یک حوزه یا قسمت الکتریکی هستند که باعث می شود الکترونهایی که با جذب نور آزاد شده اند در جهت خاصی حرکت کنند. حرکت این الکترونها همان جریان الکتریسیته می باشد. با قرار دادن دو اتصال فلزی در بالا و پائین سلول و تشکیل یک مدار می توان این جریان را مورد استفاده قرار داد.
اتصال فلزی در بالای سلول باید به صورت مشبک باشد تا به نور اجازه عبور و جذب توسط سلول داده شود. جریان بوجود آمده می تواند توان مورد نیاز برای هر وسیله برقی را تامین کند. در نتیجه به وجود آمدن حوزه الکتریکی اختلاف ولتاژی در سلول بوجود می آید که حاصل ضرب این اختلاف ولتاژ در جریان به وجود آمده، توان بدست آمده توسط سلول را مشخص می کند.
