A eletricidade produzida pelo impacto direto da luz solar nas células foto-voltáicas é chamada de eletricidade solar.
Quando a luz solar atinge as células solares foto-voltáicas, a eletricidade solar é produzida. É por isso que isso também é referido como Energia Solar Foto-Voltáica, ou PV Solar.
A geração de eletricidade utilizando energia solar depende do efeito foto-voltáico. No efeito foto-voltáico, a junção p-n do semicondutor produz potencial elétrico quando exposta à luz solar. Para esse propósito, fazemos a camada do semicondutor n tipo da junção muito fina. Ela tem menos de 1 µm de espessura. A camada superior é a camada n. Geralmente, a referimos como emissor da célula.
A camada inferior é a camada do semicondutor p tipo e é muito mais espessa que a camada n superior. Pode ter mais de 100 µm de espessura. Chamamos essa camada inferior de base da célula. A região de depleção é criada na junção dessas duas camadas devido a íons imóveis.
Quando a luz solar atinge a célula, ela facilmente chega até a junção p-n. A junção p-n absorve os fótons do raio de luz solar e, consequentemente, produz pares de elétrons e buracos na junção. Na verdade, a energia associada ao fóton excita os elétrons de valência dos átomos do semicondutor, fazendo com que os elétrons pulsem para a banda de condução a partir da banda de valência, deixando um buraco atrás de cada um.
Os elétrons livres, encontrando-se na região de depleção, passarão facilmente para a camada n superior devido à força de atração dos íons positivos na região de depleção. Da mesma forma, os buracos que se encontram na região de depleção passarão facilmente para a camada p inferior devido à força de atração dos íons negativos na região de depleção. Este fenômeno cria uma diferença de carga entre as camadas, resultando em uma pequena diferença de potencial entre elas.
A unidade de tal combinação de materiais semicondutores n tipo e p tipo para produzir uma diferença de potencial elétrico na luz solar é chamada de célula solar. O silício é normalmente usado como material semicondutor para produzir tais células solares.
As tiras metálicas condutivas anexadas às células levam a célula solar ou célula foto-voltáica não é capaz de produzir a eletricidade desejada, em vez disso, produz uma quantidade muito pequena de eletricidade. Portanto, para extrair o nível desejado de eletricidade, são conectados juntos o número necessário de tais células em paralelo e série para formar um módulo solar ou módulo foto-voltáico. Na verdade, apenas a luz solar não é o fator. O fator principal é a luz ou feixe de fótons para produzir eletricidade na célula solar. Portanto, uma célula solar também pode funcionar em tempo nublado, bem como à luz da lua, mas então a taxa de produção de eletricidade torna-se baixa, pois depende da intensidade do raio de luz incidente.
O sistema de geração de energia elétrica solar é útil para produzir uma quantidade moderada de energia. O sistema funciona enquanto houver boa intensidade de luz solar natural. O local onde os módulos solares são instalados deve estar livre de obstáculos, como árvores e edifícios, caso contrário, haverá sombra no painel solar, o que afeta o desempenho do sistema. É uma visão geral de que a eletricidade solar é uma alternativa impraticável à fonte convencional de eletricidade e deve ser usada quando não há alternativa tradicional disponível. Mas isso não é o caso real. Muitas vezes, parece que a eletricidade solar é uma alternativa mais econômica do que outras alternativas tradicionais de eletricidade convencional.
Por exemplo: É sempre econômico instalar uma luz solar ou uma fonte de energia solar onde é difícil e caro obter ponto de fornecimento de energia local, como em jardins remotos, barracões ou garagens onde o ponto de fornecimento de energia padrão não está disponível. O sistema de eletricidade solar é mais confiável e ininterrupto, pois não sofre de cortes de energia indesejados de uma empresa de fornecimento de energia. Para construir uma fonte de energia elétrica móvel, para requisitos de energia moderados, o módulo solar é uma boa escolha. Pode ser útil durante acampamentos, trabalhos em locais externos. É o meio mais eficaz de criar energia verde para nossas próprias necessidades e pode ser para vender energia excedente aos clientes, mas para produzir eletricidade em escala comercial, o investimento e o volume do sistema se tornam suficientemente grandes. Nesse caso, a área do projeto será muito maior do que a convencional. Embora para operar poucas luzes e dispositivos elétricos de baixa potência, como computadores portáteis, televisores de tamanho portátil, mini geladeiras, etc., o sistema de eletricidade solar seja bastante adequado, desde que haja espaço suficiente no solo ou no telhado para instalar painéis solares. Mas não é nada econômico operar equipamentos elétricos de alto consumo de energia, como ventiladores de alta velocidade, aquecedores, máquinas de lavar, ar condicionados e ferramentas elétricas, com a ajuda de eletricidade solar, pois o custo de produção de tanta energia é bastante alto. Além disso, pode haver falta de disponibilidade de espaço em suas instalações para a instalação de um grande painel solar. Usos ideais de painéis solares de baixo custo incluem a carga de baterias em caravanas e veículos recreativos ou em barcos quando estes não estão em movimento, desde que haja uma instalação de carregamento contínuo a partir de um dínamo durante o movimento desses veículos.
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