Fotovoltaicele

Fotovoltaicele, sau celulele fotovoltaice, sunt dispozitive care convertează lumina în energie electrică prin efectul fotovoltaic. Sunt componente-cheie ale sistemelor solare, utilizate atât în instalații de mică, cât și de mare anvergură, fie în rețea, fie independente.

In esență, lumina este absorbită de un material semiconductor, generând perechi electron-gol. Purtătorii de sarcină sunt separați de câmpul intern la o joncțiune p-n, producând tensiune și curent când circuitul este închis.

Celulele din siliciu cristalizat sunt cele mai utilizate, fiind monocristaline sau policristaline. Filmele subțiri, cum ar fi siliciul amorf, CdTe și Cu(In,Ga)Se2 (CIGS), oferă flexibilitate în aplicații cu suprafețe neobișnuite.

Modulele sunt grupuri de celule conectate în serie, montate în panouri solare. Panourile sunt conectate la un invertor pentru a transforma curentul continuu în curent alternativ; pot utiliza microinvertoare și sisteme de monitorizare.

Eficiența, durabilitatea și costul determină performanța. Eficiența variază în funcție de tip, iar temperatura, orientarea și umbirea influențează producția. Viața utilă comercială este de aproximativ 25–30 de ani.

Avantajele includ energie curată și adaptabilitate, iar provocările includ intermitența producției și necesitatea stocării. Reciclarea și gestionarea deșeurilor de panouri reprezintă aspecte importante pe termen lung.

Istoric: efectul fotovoltaic a fost descris în 1839 de Edmond Becquerel; primele celule fotovoltaice utile au apărut în anii 1950. În deceniile recente, costurile au scăzut iar adoptarea la nivel mondial a crescut.