Vous savez probablement que les plantes tirent leur énergie du soleil à travers leurs feuilles dans un processus appelé photosynthèse.Mais peut-être que nous pouvons obtenir de l' énergie du soleil d' une autre façon - l' énergie électriqueEst-ce qu'il pourrait y avoir une sorte de "feuille" électrique?
Une cellule solaire capte la lumière du soleil et produit de l'électricité, tout comme une feuille le fait pour une plante.

Le soleil émet de l'énergie sous forme d'ondes dont la longueur peut aller des ondes ultraviolettes courtes, à travers l'arc-en-ciel du spectre visible, jusqu'aux ondes infrarouges longues.Quand le soleil brille, ces ondes se déplacent vers la terre et frappent la surface des cellules solaires.

La partie active d'une cellule solaire est une gaufre faite d'un matériau semi-conducteur, généralement du silicium.mais il peut être rendu plus conducteur dans certaines conditions.

La partie des semi-conducteurs de la cellule solaire comporte trois couches, la couche supérieure contient du silicium et une très petite quantité d'un élément, comme le phosphore, qui contient plus d'électrons que le silicium.Cela donne à la couche supérieure un excès d'électrons qui sont libres de se déplacer et de rendre le matériau plus conducteurLa couche supérieure est également appelée de type négatif ou de type n, car elle favorise la collecte et le transport des électrons.
La couche inférieure contient à la fois du silicium et un élément, comme le bore, qui a moins d'électrons que le silicium.ce qui rend le matériau moins conducteur pour les électronsUn électron manquant peut être décrit comme une charge positive efficace.En effet, elle favorise de préférence la collecte et le transport de ces charges positives., aussi appelés " trous ".
La couche centrale du penseur ne contient que légèrement moins d'électrons, ce qui la rend légèrement de type p. Des lignes métalliques minces, généralement en argent, sont imprimées sur la couche supérieure de type n,et la couche inférieure de type p est en contact avec une plaque en aluminium.

Quand les ondes lumineuses atteignent la surface supérieure de la cellule solaire en silicium,Seule la lumière avec des longueurs d'onde d'une fenêtre spécifique du spectre solaire (350-1140 nm) est absorbée par la couche intermédiaire de la cellule solaire.Cette gamme de longueurs d'onde inclut le spectre visible: les longueurs d'onde ultraviolettes sont si courtes qu'elles s'arrêtent à la surface,et les longueurs d'onde infrarouges sont si longues qu'elles ne peuvent pas être absorbées et passent directement à travers la cellule ou sont réfléchies en arrière. L'onde lumineuse frappe un électron d'un atome de silicium, laissant l'électron lâche et laissant une zone de charge positive où l'électron était.L'électron lâche se déplace ensuite vers le haut et atteint la couche supérieure de type n, qui accepte facilement les électrons.

De même, le trou lâche se déplace vers le fond et atteint la couche inférieure de type p, qui accepte facilement les trous.Maintenant que les électrons et les trous ont été séparés, reliant un fil entre les électrodes métalliques supérieure et inférieure fournit une voie pour les électrons pour se déplacer vers les trous.Une cellule solaire produit plusieurs watts d'énergie.Cela peut suffire pour faire fonctionner une calculatrice ou un chargeur de téléphone, mais ce n'est pas suffisant pour faire fonctionner un grille-pain, par exemple, qui utilise mille watts.

Ainsi, plusieurs cellules solaires sont câblées ensemble pour faire un panneau solaire.Les cellules solaires sont un moyen viable de convertir les rayons du soleil directement en électricité que nous pouvons utiliserLes défis futurs comprennent l'amélioration de l'efficacité par laquelle une cellule solaire convertit la lumière du soleil en électricité et la réduction des coûts de l'énergie solaire.Les cellules solaires ne produisent de l'électricité que pendant la journée.Les progrès de la technologie solaire présentent le potentiel d'alimenter nos vies, mais les technologies solaires ne sont pas les plus efficaces.Si on le laisse au soleil.