Sončna celica

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Skoči na: navigacija, iskanje
Sončna celica

Sončna celica (tudi fotovoltaična celica) je naprava, ki sončne fotone (sončno energijo) s pomočjo elektronov pretvori v elektriko. Sončna celica je zgrajena iz vseh tankih plasti P in N-tipa (dve osnovna tipa polprevodnikov - N in P-tip). N-tip dobijo tako, da v čisti silicijev kristal dodajo primesi (1:106) 5-valentnih elementov (As, P ali Sb). P-tip pa tako, da v čisti silicijev kristal dodajo primesi 3-valentnih elementov (najpogosteje indija). Ena od teh plasti, občiajno N, je debela okoli 0,5 mm, druga pa le nekaj m. Ob stiku obeh plasti nastane tako imenovana potencialna bariera. Prevodniški elektroni in vrzeli se namreč gibljejo in ob meji prehajajo tudi na drugo stran. Prej je bila snov nevtralna, zdaj pa je zaradi gibljivih nabojev, ki so odsotni naelektrena in ozek pas ob meji je na strani P negativen, na strani N pa pozitiven. Med njima je nastalo električno polje. Da lahko fotoni prodrejo do potencialne bariere, kjer izbijajo vezane elektrone, mora biti plast zelo tanka. Tako dobimo vrzel oz. prevodniški elektron. Med obema plastema se pojavi napetost – dobili smo generator napetosti, ki sončno svetlobo neposredno spremeni v elektriko.

Sončne celice[uredi | uredi kodo]

Odvisnost sončnih celic od svetlobe[uredi | uredi kodo]

Osnovni gradnik fotovoltaičnega sistema je sončna celica. Sončne celice dajejo več energije, če so pravokotno usmerjene proti sončni svetlobi. V primeru dodajanja koncentratorjev svetlobe in leča se lahko poveča izhodna moč. Seveda pa tudi tukaj obstajajo omejitve pri procesu povečevanja izhodne moči. Sončne celice se na ta način bolj grejejo in s tem pada izhodna napetost, posledično pa tudi moč sončnih celic, zato je treba sončne celice hladiti.

Monokristalne sončne celice[uredi | uredi kodo]

Proizvedejo samo 25% sončne energije v električno, ker sevanje infrardečega področja v elektromagnetnem spektru nima dvolj energije, da bi ločil pozitivne in negativne naboje v materialu. Monokristalna sončna celica velikosti 100 cm² proizvede 1,5 W moči pri 0,5 V enosmerne napetosti in toku 3 A pri polni sončni svetlobi. Običajno je izhodna moč sončne celice odvisna od sončnega obsevanja. Zelo je pomembno, da je električna napetost večinoma konstantna neglede na sončno obsevanje. Obratno je pa z električnim tokom; močnejša kot je osvetlitev sončne celice močnejši je električni tok.

Polikristalne celice[uredi | uredi kodo]

Imajo izkoristek nekoliko manj kot monokristalne celice, proizvodnja polikristlanih celic je nekoliko manj kot 20%.

Amorfne sončne celice[uredi | uredi kodo]

Amorfne sončne celice imajo najslabši izkoristek, ta se giblje od 6 do 8 %. Poleg slabega izkoristka imajo še eno slabost, to je hitrejše staranje. Že po nekaj mesecih izkoristek začne padati. Ni pa nujno, da so vedno slabše od drugih dveh možnosti, saj so bolj občutljive na svetlobo in delujejo tudi v slabših vremenskih pogojih. Najlažje jih je izdelati, zato je tudi cena ugodna. To sta dve ključni lastnosti, zaradi katerih bodo mogoče v prihodnosti perspektiven material.