Solstrøm

Elektricitet, der produceres ved direkte sollys på fotoceller, kaldes solcelle-elektricitet.

Solcelle-elektricitet

Når sollys rammer solceller, produceres solcelle-elektricitet. Derfor refererer man også til dette som foto-voltaisk sol eller PV-sol.

Principper for solcelle-elektricitet

Generering af elektricitet ved hjælp af solenergi afhænger af foto-voltaisk effekt. I foto-voltaisk effekt, producerer halvleder p n-forbindelse elektrisk potentiale, når den udsættes for sollys. For at opnå dette, laves n-type halvleder laget i forbindelsen meget tyndt. Det er mindre end 1 µm tykt. Toplaget er n-laget. Vi refererer generelt til det som emitteren i cellen.

Bundlaget er p-type halvleder lag og er meget tykkere end top n-lag. Det kan være mere end 100 µm tykt. Vi kalder dette bundlag for cellens base. Udtørringsregionen opstår ved forbindelsen mellem disse to lag på grund af immobile ioner.

Når sollys rammer cellen, når det let ind til p n-forbindelsen. p n-forbindelsen absorberer fotonerne fra sollyset og producerer dermed elektron-hul par i forbindelsen. Energi, der er forbundet med fotonen, begejstrer valenceelektronene i halvlederen, og elektronerne springer derfor fra valenceband til ledningsband, efterladende en hul bag hver.

De frie elektroner, der finder sig i udtørringsregionen, passer let til top n-laget på grund af attraktionskraft fra positive ioner i udtørringsregionen. På samme måde passer hullerne, der finder sig i udtørringsregionen, let til bund p-laget på grund af attraktionskraft fra negative ioner i udtørringsregionen. Dette fænomen skaber en ladningsforskelle mellem lagene og resulterer i en lille spændingsforskel mellem dem.

Enhed for sådan en kombination af n-type og p-type halvledermaterialer for at producere elektrisk spændingsforskel i sollys kaldes solcelle. Silicium anvendes normalt som halvledermateriale til produktion af sådanne solceller.

Konduktive metalstriber, der er fastgjort til cellerne, tager solcellen eller foto-voltaisk celle, er ikke i stand til at producere ønsket mængde elektricitet, men producerer en meget lille mængde elektricitet. Derfor for at udtrække den ønskede mængde elektricitet, forbinder man de nødvendige antal af sådanne celler sammen både parallel og serie for at danne en solmodule eller foto-voltaisk module. Faktisk er kun sollys ikke faktoren. Den vigtigste faktor er lys eller stråle af fotoner for at producere elektricitet i solcellen. Derfor kan en solcelle også virke i overskyet vejr samt i månelys, men produktionsraten for elektricitet bliver lav, da den afhænger af intensiteten af den indgående lysstråle.

Anvendelse af solcelle-elektricitet

Solcelle-elektricitetssystemet er nyttigt for at producere moderat mængde strøm. Systemet fungerer, så længe der er god intensitet af naturligt sollys. Stedet, hvor solmoduler er installeret, skal være fri for hindringer som træer og bygninger, ellers vil der være skygge på solpanelerne, hvilket påvirker systemets ydeevne. Det er en almindelig opfattelse, at solcelle-elektricitet er en upraktisk alternativ til konventionel strømforsyning og bør bruges, når der ikke findes traditionelle alternativer til konventionel strømforsyning. Men dette er ikke den faktiske situation. Ofte ser det ud til, at solcelle-elektricitet er et mere økonomisk alternativ end andre traditionelle alternativer til konventionel strømforsyning.

For eksempel: Det er altid økonomisk at installere en solbelysning eller en solcelle-strømforsyning, hvor det er svært og dyrt at få strøm fra lokal el-forsyningsvirksomhed, som i fjerne have, skure eller garager, hvor standard strømforsyning ikke er tilgængelig. Solcelle-elektricitetssystemet er mere pålideligt og uafbrudt, da det ikke lider af uønskede strømafbrydelser fra en elforsyningsvirksomhed. For at konstruere en mobil strømforsyning, til moderate strømbehov, er solmodulet et godt valg. Det kan være nyttigt under camping, arbejde på friluftslag. Det er den mest effektive måde at skabe grøn energi til vores egen brug og muligvis for at sælge overskudsende energi til kunder, men for at producere elektricitet i kommerciel skala, bliver investeringen og volumenet af systemet tilstrækkelig stort.
I sådanne tilfælde vil projektets areal være meget større end konventionelle projekter. Selvom det er ganske egnet at køre få lys og lavstrøms elektriske apparater som laptop, portabel TV, mini-køleskab osv. med solcelle-elektricitetssystem, hvis der er tilstrækkelig plads på jorden eller på taget til installation af solpaneler. Det er dog slet ikke økonomisk at køre højstrøms elektriske enheder som hurtige ventilatorer, varmekilder, vaskemaskiner, airconditioner og verktøj med hjælp fra solcelle-elektricitet, da omkostningen til produktion af så høj energi er betydelig højere end forventet. Desuden kan der være mangel på plads på din ejendom til installation af et stort solpanel.
Ideelle anvendelser af billige solpaneler er opladning af batterier i campingvogne og fritidsbåde eller på både, når disse ikke er i bevægelse, provided der er en drop charge facilitet fra dynamo under bevægelse af disse køretøjer.

Erklæring: Respektér det originale, godartikler er værd at dele, hvis der er overtrædelse kontakt slet.