Els físics de Rússia han millorat l'eficiència dels panells solars en un 20%

Relació entre eficiència i materials i tecnologies

Com funcionen les plaques solars? Basat en les propietats dels semiconductors. La llum que cau sobre ells produeix un noqueig per les seves partícules d'electrons situades a l'òrbita exterior dels àtoms. Un gran nombre d'electrons crea un potencial de corrent elèctric - en condicions de circuit tancat.

Per proporcionar un indicador d'alimentació normal, un mòdul no serà suficient. Com més panells, més eficient serà el funcionament dels radiadors, que donen electricitat a les bateries, on s'acumularà.És per aquest motiu que l'eficiència de les plaques solars també depèn del nombre de mòduls instal·lats. Com més d'ells, més energia solar absorbeixen, i el seu índex de potència esdevé un ordre de magnitud superior.

Es pot millorar l'eficiència de la bateria? Aquests intents van ser fets pels seus creadors, i més d'una vegada. La sortida en el futur pot ser la producció d'elements formats per diversos materials i les seves capes. Els materials es segueixen de manera que els mòduls puguin absorbir diferents tipus d'energia.

Per exemple, si una substància treballa amb l'espectre UV i l'altra amb l'espectre infraroig, l'eficiència de les cèl·lules solars augmenta significativament. Si penseu a nivell de teoria, llavors l'eficiència més alta pot ser un indicador d'aproximadament el 90%.

A més, el tipus de silici té una gran influència en l'eficiència de qualsevol sistema solar. Els seus àtoms es poden obtenir de diverses maneres, i tots els panells, basats en això, es divideixen en tres varietats:

• cristalls senzills;
• policristalls;
• elements de silici amorf.

Les cèl·lules solars es produeixen a partir de monocristalls, l'eficiència dels quals és d'un 20%. Són cars perquè són els més eficients. Els policristalls tenen un cost molt inferior, ja que en aquest cas la qualitat del seu treball depèn directament de la puresa del silici utilitzat en la seva fabricació.

Els elements basats en silici amorf s'han convertit en la base per a la producció de panells solars flexibles de pel·lícula fina. La tecnologia de fabricació és molt més senzilla, el cost és més baix, però l'eficiència és menor, no més del 6%. Es desgasten ràpidament. Per tant, per millorar la seva vida útil, s'hi afegeix seleni, gal·li i indi.

Ús

Electrònica portàtil

Per subministrar electricitat i/o recarregar les bateries de diversos aparells electrònics de consum: calculadores, reproductors, llanternes, etc.

Subministrament energètic dels edificis

Bateria solar al terrat de la casa

Les cèl·lules solars de gran mida, com els col·lectors solars, s'utilitzen àmpliament a les regions tropicals i subtropicals amb un gran nombre de dies assolellats. Especialment popular als països mediterranis, on es col·loquen als terrats de les cases.

Les noves cases espanyoles estan equipades amb escalfadors d'aigua solars des del març de 2007 per cobrir entre el 30% i el 70% de les seves necessitats d'aigua calenta, en funció de la ubicació de l'habitatge i del consum d'aigua previst. Els edificis no residencials (centres comercials, hospitals, etc.) han de disposar d'equips fotovoltaics.

Actualment, la transició als panells solars està causant moltes crítiques entre la gent. Això es deu a l'augment dels preus de l'electricitat, al desordre del paisatge natural. Opositors a la transició Els panells solars són criticats per això transició, com els propietaris de cases i terrenys en què plaques solars instal·lades i els parcs eòlics, reben subvencions de l'estat, però els llogaters corrents no. En aquest sentit, el Ministeri Federal d'Economia alemany ha desenvolupat un projecte de llei que permetrà introduir en un futur proper avantatges per als llogaters que viuen en habitatges que es proveeixen d'energia d'instal·lacions fotovoltaiques o centrals tèrmiques de bloc. Juntament amb el pagament de subvencions als propietaris d'habitatges que utilitzen fonts d'energia alternatives, es preveu pagar subvencions als llogaters que viuen en aquests habitatges.

Ús a l'espai

Els panells solars són una de les principals maneres de generar energia elèctrica a les naus espacials: funcionen durant molt de temps sense consumir cap material, i alhora són respectuosos amb el medi ambient, a diferència de les fonts d'energia nuclear i radioisòtop.

Tanmateix, quan es vol a gran distància del Sol (més enllà de l'òrbita de Mart), el seu ús esdevé problemàtic, ja que el flux d'energia solar és inversament proporcional al quadrat de la distància al Sol. Quan es vol a Venus i Mercuri, per contra, la potència de les bateries solars augmenta significativament (a la regió de Venus 2 vegades, a la regió de Mercuri 6 vegades).

Ús en medicina

Científics sud-coreans han desenvolupat una cèl·lula solar subcutània. Es pot implantar una font d'energia en miniatura sota la pell d'una persona per tal de garantir el bon funcionament dels dispositius implantats al cos, com ara un marcapassos. Aquesta bateria és 15 vegades més prima que un cabell i es pot carregar fins i tot si s'aplica protector solar a la pell.

Què és l'eficiència

Per tant, l'eficiència d'una bateria és la quantitat de potencial que realment genera, indicada en percentatge. Per calcular-ho, cal dividir la potència de l'energia elèctrica per la potència de l'energia solar que cau a la superfície de les plaques solars.

Ara aquesta xifra està entre el 12 i el 25%. Encara que a la pràctica, tenint en compte les condicions meteorològiques i climàtiques, no supera els 15. La raó d'això són els materials amb què estan fetes les bateries solars. El silici, que és la principal "matèria primera" per a la seva fabricació, no té la capacitat d'absorbir l'espectre UV i només pot funcionar amb radiació infraroja.Malauradament, a causa d'aquesta deficiència, malgastem l'energia de l'espectre UV i no en fem un bon ús.

Impacte en el rendiment de diversos factors.

Augmentar l'eficiència dels mòduls solars és un maldecap per a tots els investigadors que treballen en aquesta direcció. Fins ara, l'eficiència d'aquests dispositius està entre el 15 i el 25%. El percentatge és molt baix. Els panells solars són un dispositiu extremadament capritxós, el funcionament estable del qual depèn de moltes raons.

Els principals factors que poden afectar el rendiment de dues maneres són:

• Material base per a cèl·lules solars. El més feble en aquest sentit són els panells solars policristalins amb una eficiència de fins a un 15%. Els mòduls basats en indi-galli o cadmi-tel·li, que tenen fins a un 20% de productivitat, es poden considerar prometedors.
• Orientació del receptor solar. Idealment, els panells solars amb la seva superfície de treball haurien d'encarar el sol en angle recte. En aquesta posició, haurien de ser el més llargs possible. Per augmentar la durada del posicionament correcte dels mòduls a la zona del sol, els homòlegs més cars tenen en el seu arsenal un dispositiu de seguiment solar que fa girar les bateries seguint el moviment de l'estrella.
• Sobreescalfament de les instal·lacions. Les temperatures elevades tenen un efecte negatiu en la generació d'energia, per tant, durant la instal·lació, cal garantir una ventilació i refrigeració suficients dels panells. Això s'aconsegueix instal·lant un buit ventilat entre el panell i la superfície d'instal·lació.
• L'ombra projectada per qualsevol objecte pot fer malbé l'eficiència de tot el sistema.

Després d'haver complert tots els requisits i, si és possible, instal·lant els panells en la posició correcta, podeu obtenir plaques solars d'alta eficiència. És alt, no màxim. El cas és que l'eficiència calculada, o teòrica, és un valor derivat en condicions de laboratori, amb paràmetres mitjans d'hores de llum i el nombre de dies ennuvolats.

A la pràctica, és clar, el percentatge d'eficiència serà menor.

Recollint solar piles per a casa teva, és millor centrar-se en el límit de rendiment inferior, que no pas en el superior. Seleccionant així els mòduls solars i tots els components adequats per al funcionament, es pot estar segur de la capacitat suficient de la instal·lació a instal·lar. En triar un límit de rendiment inferior en els càlculs, podeu estalviar en la compra de panells addicionals que es compren per a la reassegurança en cas de manca d'energia.

Fomentar les perspectives de desenvolupament.

Fins ara, el rècord absolut d'eficiència en energia solar pertany als desenvolupadors nord-americans i és del 42,8%. Aquest valor és un 2% superior al rècord anterior del 2010. Es va aconseguir una quantitat rècord d'energia amb la millora d'una cèl·lula solar feta de silici cristal·lí. La singularitat d'aquest estudi és el fet que totes les mesures es van dur a terme exclusivament en condicions de treball, és a dir, no en instal·lacions de laboratori i hivernacle, sinó en llocs reals de la instal·lació proposada.

Al marge de tots els mateixos laboratoris tècnics, la feina per augmentar l'últim registre no s'atura. El següent objectiu dels desenvolupadors és el límit d'eficiència dels mòduls solars al 50%.Cada dia la humanitat s'apropa al moment en què l'energia solar substituirà completament les nocives i cares fonts d'energia que s'utilitzen actualment, i es posarà a l'alçada de gegants com les centrals hidroelèctriques.

Eficiència dels diferents tipus de plaques solars

Totes les cèl·lules solars modernes funcionen sobre la base de les propietats físiques dels semiconductors. Els fotons de la llum solar, que cauen sobre els panells fotovoltaics, eliminen els electrons de les òrbites exteriors dels àtoms. Com a resultat, comença el seu moviment, que provoca l'aparició d'un corrent elèctric.

Els panells individuals no poden proporcionar energia normal, de manera que es connecten en determinades quantitats a una bateria solar comuna. Com més cèl·lules fotovoltaiques estiguin implicades en el sistema, més gran serà la potència de sortida de l'electricitat.

Coneixent el principi dels panells, podeu determinar la seva eficiència. Teòricament, la definició d'eficiència és la quantitat d'electricitat produïda dividida per la quantitat d'energia dels raigs solars que cauen sobre un panell determinat. Teòricament, els sistemes moderns són capaços de lliurar fins a un 25%, però en realitat aquesta xifra no supera el 15%. Molt depèn del material amb què estan fets els panells. Per exemple, el silici àmpliament utilitzat és capaç d'absorbir només els raigs infrarojos, i l'energia dels raigs ultraviolats no és percebut per ell i es malgasta.

Actualment, s'està treballant en la creació de plaques multicapa, que permeten fabricar plaques solars d'alta eficiència. El seu disseny inclou diversos materials situats en diverses capes. Es seleccionen de tal manera que són capaços de capturar tots els quants d'energia principals.És a dir, cada capa d'un determinat material és capaç d'absorbir un dels tipus d'energia.

Teòricament, per a aquests dispositius, l'eficiència pot augmentar fins a un 87%, però a la pràctica, la tecnologia per a la fabricació d'aquests panells és força complicada. A més, el seu cost és molt superior en comparació amb els sistemes solars estàndard.

L'eficiència d'una bateria solar depèn en gran mesura del tipus de silici utilitzat a les cèl·lules solars. Tots els panells basats en aquest material es divideixen en tres tipus:

• Monocristal·lí, amb una eficiència del 10-15%. Es consideren els més efectius i el seu preu és notablement superior al d'altres dispositius.
• Els policristalins tenen tarifes més baixes, però el seu cost per watt és molt més baix. Quan s'utilitzen materials d'alta qualitat, aquests panells són de vegades superiors en eficiència als cristalls simples.
• Panells flexibles de pel·lícula prima a base de silici amorf. Són fàcils de fabricar i de baix cost. No obstant això, l'eficiència d'aquests dispositius és molt baixa, al voltant del 5-6%. A poc a poc, durant el funcionament, el seu rendiment disminueix, la productivitat disminueix.

pros

1. A causa del fet que no hi ha parts i elements mòbils als panells, augmenta la durabilitat. Els fabricants garanteixen una vida útil de 25 anys.
2. Si seguiu totes les normes de manteniment i funcionament habituals, el funcionament d'aquests sistemes augmenta fins als 50 anys. El manteniment és bastant senzill: netejar oportunament les fotocèl·lules de pols, neu i altres contaminants naturals.
3. La durabilitat del sistema és el factor determinant per a la compra i instal·lació de panells. Un cop pagats tots els costos, l'electricitat generada serà gratuïta.

L'obstacle més important per a l'ús generalitzat d'aquests sistemes és el seu alt cost. Amb la baixa eficiència de les plaques solars domèstiques, hi ha seriosos dubtes sobre la necessitat econòmica d'aquest mètode particular de generació d'electricitat.

Però de nou, cal avaluar raonablement les capacitats d'aquests sistemes i, a partir d'això, calcular el rendiment esperat. No serà possible substituir completament l'electricitat tradicional, però és molt possible estalviar diners utilitzant sistemes solars.

A més, és difícil no notar avantatges com:

• Aconseguir electricitat a les zones més allunyades de la civilització;
• autonomia;
• Silència.

Inconvenients de l'energia solar

• La necessitat d'utilitzar grans àrees;
• La central d'energia solar no funciona a la nit i no funciona amb eficàcia al crepuscle del vespre, mentre que el pic de consum d'energia es produeix precisament a les hores del vespre;
• Tot i la neteja ambiental de l'energia rebuda, les mateixes cèl·lules solars contenen substàncies tòxiques, com plom, cadmi, gal·li, arsènic, etc.

Les centrals solars són criticades pels elevats costos, així com per la baixa estabilitat dels complexos halogenurs de plom i la toxicitat d'aquests compostos. Actualment, s'està desenvolupant un desenvolupament actiu de semiconductors sense plom per a cèl·lules solars, per exemple, basats en bismut i antimoni.

A causa de la seva baixa eficiència, que arriba al 20 per cent en el millor dels casos, els panells solars s'escalfen molt. El 80 per cent restant de l'energia solar La llum escalfa els panells solars temperatura mitjana al voltant dels 55 °C. DE un augment de la temperatura de la cèl·lula fotovoltaica per 1°, la seva eficiència baixa un 0,5%.Aquesta dependència no és lineal i un augment de la temperatura de l'element en 10 ° condueix a una disminució de l'eficiència gairebé un factor de dos. Els elements actius dels sistemes de refrigeració (ventiladors o bombes) que bombegen refrigerant consumeixen una quantitat important d'energia, requereixen manteniment periòdic i redueixen la fiabilitat de tot el sistema. Els sistemes de refrigeració passiva tenen un rendiment molt baix i no poden fer front a la tasca de refrigerar les plaques solars.

Càlcul de rendiment

L'ús de l'energia solar i la racionalitat econòmica d'aquests conceptes determinen l'eficàcia de tots tipus de sistemes de plaques solars. En primer lloc, es tenen en compte els costos de transformació. energia solar en electricitat.

Com de rendibles i efectius aquests sistemes estan determinats per factors com ara:

• Tipus de plaques solars i equips relacionats;
• L'eficiència de les fotocèl·lules i el seu cost;
• Condicions climàtiques. Les diferents regions tenen una activitat solar diferent. També afecta el període d'amortització.

Com triar el rendiment adequat

Abans de comprar panells, cal saber quina pot ser l'eficiència requerida d'una bateria solar.

Si el vostre nivell de consum domèstic és, per exemple, de 100 kW/mes (segons el comptador d'electricitat), és recomanable que les cèl·lules solars produeixin la mateixa quantitat.

Decidit sobre això. Anem més enllà.

És evident que l'estació solar només funciona durant el dia. A més, la potència de la placa s'aconseguirà en presència d'un cel clar. A més, la potència màxima es pot aconseguir amb la condició que els raigs del sol cauen a la superfície. en angle recte.

A mesura que la posició del sol canvia, també ho fa l'angle del panell.En conseqüència, a grans angles, s'observarà una disminució notable de la potència. Això només és en un dia clar. En temps ennuvolat, es pot garantir una caiguda de potència de 15 a 20 vegades. Fins i tot un núvol petit o una boira provoca una caiguda de potència de 2-3 vegades

Això també s'ha de tenir en compte

Ara, com calcular el temps de funcionament dels panells?

El període de funcionament en què les bateries poden funcionar de manera efectiva a gairebé plena capacitat és d'aproximadament 7 hores. De 9:00 a.m. a 4:00 p.m. A l'estiu, hi ha més hores de llum, però la generació d'electricitat al matí i al vespre és molt petita, entre un 20 i un 30%. La resta, això és un 70%, es generarà, de nou, durant el dia, de 9 a 16 hores.

Per tant, resulta que si els panells tenen una potència de placa d'1 kW, a l'estiu, el més assolellat al dia generarà 7 kW/h electricitat. Sempre que treballaran de 9 a 16 hores del dia. És a dir, ascendirà a 210 kWh d'electricitat al mes!

Aquest és un kit de panells. I un endoll amb una potència de només 100 watts? Per un dia donarà 700 watts/hora. 21 kW al mes.

Com fer que el vostre panell solar funcioni de la manera més eficient possible

El rendiment de qualsevol sistema solar depèn de:

• indicadors de temperatura;
• l'angle d'incidència dels raigs solars;
• estat de la superfície (ha d'estar sempre neta);
• les condicions climàtiques;
• la presència o absència d'una ombra.

L'angle òptim d'incidència dels raigs solars al panell és de 90 °, és a dir, una línia recta. Ja hi ha sistemes solars equipats amb dispositius únics. Permeten controlar la posició de l'estrella a l'espai. Quan canvia la posició del Sol en relació a la Terra, també canvia l'angle d'inclinació del sistema solar.

L'escalfament constant dels elements tampoc no té el millor efecte sobre el seu rendiment. Quan es converteix l'energia, es produeixen pèrdues greus. Per tant, sempre s'ha de deixar un petit espai entre el sistema solar i la superfície sobre la qual està muntat. Els corrents d'aire que hi passen serviran com a forma natural de refredament.

La puresa dels panells solars també és un factor important que afecta la seva eficiència. Si estan molt contaminats, recullen menys llum, la qual cosa significa que la seva eficiència es redueix.

A més, la instal·lació correcta té un paper important. En muntar el sistema, és impossible permetre que hi caigui una ombra. El millor costat on es recomana instal·lar-los és el sud.

Pel que fa a les condicions meteorològiques, al mateix temps podem respondre a la pregunta popular de si els panells solars funcionen en temps ennuvolat. Per descomptat, el seu treball continua, perquè la radiació electromagnètica que emana del Sol incideix sobre la Terra en tot moment de l'any. Per descomptat, el rendiment dels panells (COP) serà significativament menor, sobretot a les regions amb abundància de dies plujosos i ennuvolats a l'any. En altres paraules, generaran electricitat, però en quantitats molt menors que a les regions amb un clima assolellat i càlid.

Factors que afecten l'eficiència de les cèl·lules solars

Les característiques de l'estructura de les fotocèl·lules provoquen una disminució del rendiment dels panells amb l'augment de la temperatura.

L'atenuació parcial del panell provoca una caiguda de la tensió de sortida a causa de les pèrdues de l'element no il·luminat, que comença a actuar com a càrrega parasitària. Aquest inconvenient es pot eliminar instal·lant un bypass a cada fotocèl·lula del panell.En temps ennuvolat, en absència de llum solar directa, els panells que utilitzen lents per concentrar la radiació es tornen extremadament ineficients, ja que l'efecte de la lent desapareix.

A partir de la corba de rendiment d'un panell fotovoltaic, es pot veure que per aconseguir la màxima eficiència cal seleccionar correctament la resistència de càrrega. Per fer-ho, les plaques fotovoltaiques no estan connectades directament a la càrrega, sinó que utilitzen un controlador de gestió del sistema fotovoltaic que garanteix el funcionament òptim de les plaques.

Com funciona una bateria solar?

Totes les cèl·lules solars modernes funcionen gràcies al descobriment fet pel físic Alexandre Becquerel l'any 1839: el mateix principi de funcionament dels semiconductors.

Si s'escalfen les fotocèl·lules de silici de la placa superior, s'alliberen els àtoms del semiconductor de silici. Estan intentant capturar els àtoms de la placa inferior. D'acord amb les lleis de la física, els electrons de la placa inferior han de tornar al seu estat original. Aquests electrons s'obren d'una manera: a través dels cables. L'energia emmagatzemada es transfereix a les bateries i es retorna a l'hòstia de silici superior.

Història

El 1842, Alexandre Edmond Becquerel va descobrir l'efecte de convertir la llum en electricitat. Charles Fritts va començar a utilitzar seleni per convertir la llum en electricitat. Els primers prototips de cèl·lules solars van ser creats pel fotoquímic italià Giacomo Luigi Chamichan.

El 25 de març de 1948, els Laboratoris Bell van anunciar la creació de les primeres cèl·lules solars basades en silici per generar corrent elèctric. Aquest descobriment el van fer tres empleats de l'empresa: Calvin Souther Fuller, Daryl Chapin i Gerald Pearson. Ja 4 anys més tard, el 17 de març de 1958, es va llançar als EUA un satèl·lit que utilitzava plaques solars, Avangard-1. El 15 de maig de 1958 també es va llançar a l'URSS un satèl·lit que utilitzava plaques solars, Sputnik-3.

Això és interessant: a Alemanya, construït el més alt parc eòlic al món

Amb quina rapidesa pagaran els panells solars?

El cost dels panells solars avui és força elevat. I tenint en compte el baix valor de l'eficiència dels panells, el tema de la seva recuperació és molt rellevant. La vida útil de les bateries alimentades amb energia solar és d'uns 25 anys o més. Parlarem del que va provocar una vida útil tan llarga una mica més tard, però de moment descobrirem la pregunta que s'ha dit anteriorment.

El període d'amortització es veu afectat per:

• Tipus d'equip seleccionat. Les cèl·lules solars d'una sola capa tenen una menor eficiència en comparació amb les multicapa, però també un preu molt més baix.
• La ubicació geogràfica, és a dir, com més llum solar estigui a la vostra zona, més ràpid serà el rendiment del mòdul instal·lat.
• Cost de l'equip. Com més diners invertiu en la compra i instal·lació d'elements que componen el sistema d'estalvi d'energia solar, més llarg serà el període d'amortització.
• El cost dels recursos energètics a la vostra regió.

El període mitjà de recuperació per als països del sud d'Europa és d'1,5-2 anys, per als països d'Europa central - 2,5-3,5 anys, i a Rússia el període de recuperació és d'aproximadament 2-5 anys.En un futur proper, l'eficiència dels panells solars augmentarà significativament, això es deu al desenvolupament de tecnologies més avançades que augmenten l'eficiència i redueixen el cost dels panells. I com a resultat, també disminuirà el període durant el qual el sistema d'estalvi d'energia amb energia solar es pagarà per si mateix.

Últims desenvolupaments que augmenten l'eficiència

Gairebé cada dia, científics d'arreu del món anuncien el desenvolupament d'un nou mètode per augmentar l'eficiència dels mòduls solars. Coneixem els més interessants d'ells. L'any passat, Sharp va presentar al públic una cèl·lula solar amb una eficiència del 43,5%. Van aconseguir aquesta xifra instal·lant una lent per enfocar l'energia directament a l'element.

Els físics alemanys no es queden darrere de Sharp. El juny de 2013, van presentar la seva cèl·lula solar amb una superfície de només 5,2 metres quadrats. mm, format per 4 capes d'elements semiconductors. Aquesta tecnologia va permetre aconseguir una eficiència del 44,7%. La màxima eficiència en aquest cas també s'aconsegueix col·locant el mirall còncau en el focus.

L'octubre de 2013 es van publicar els resultats del treball dels científics de Stanford. Han desenvolupat un nou composite resistent a la calor capaç d'augmentar el rendiment de les cèl·lules fotovoltaiques. El valor teòric de l'eficiència és d'un 80%. Com hem escrit anteriorment, els semiconductors, que inclouen silici, són capaços d'absorbir només la radiació IR. Així, l'acció del nou material compost té com a objectiu convertir la radiació d'alta freqüència en infrarojos.

Els següents van ser els científics anglesos. Van desenvolupar una tecnologia capaç d'augmentar l'eficiència cel·lular en un 22%.Van proposar col·locar nanospics d'alumini a la superfície llisa dels panells de pel·lícula prima. Aquest metall es va escollir perquè no absorbeix la llum solar, sinó que, al contrari, la dispersa. En conseqüència, augmenta la quantitat d'energia solar absorbida. D'aquí l'augment del rendiment de la bateria solar.

Aquí només es donen les principals novetats, però la qüestió no es limita a elles. Els científics lluiten per cada dècima d'un per cent, i fins ara ho estan tenint èxit. Esperem que en un futur proper l'eficiència de les plaques solars estigui al nivell adequat. Després de tot, llavors el benefici de l'ús dels panells serà màxim.

L'article ha estat elaborat per Abdullina Regina

Moscou ja utilitza noves tecnologies per il·luminar carrers i parcs, crec que l'eficiència econòmica s'ha calculat allà:

Tipus de fotocèl·lules solars i la seva eficiència

El funcionament de les plaques solars es basa en les propietats dels elements semiconductors. La llum solar que cau sobre els panells fotovoltaics elimina electrons de l'òrbita exterior dels àtoms mitjançant fotons. El gran nombre d'electrons resultant proporciona un corrent elèctric en un circuit tancat. Un o dos panells per a l'alimentació normal no són suficients. Per tant, diverses peces es combinen en plaques solars. Per obtenir la tensió i la potència requerides, es connecten en paral·lel i en sèrie. Un nombre més gran de cèl·lules solars donen una àrea més gran per absorbir l'energia solar i produir més energia.

Fotocèl·lules

Una de les maneres d'augmentar l'eficiència és la creació de panells multicapa. Aquestes estructures consisteixen en un conjunt de materials disposats en capes. La selecció dels materials es realitza de manera que es captin quants de diferents energies.Una capa amb un material absorbeix un tipus d'energia, amb una segona una altra, i així successivament. Com a resultat, és possible crear plaques solars d'alta eficiència. Teòricament, aquests panells sandvitx poden proporcionar Eficiència fins al 87 per cent. Però això és en teoria, però a la pràctica, la fabricació d'aquests mòduls és problemàtica. A més, són molt cars.

L'eficiència dels sistemes solars també es veu afectada pel tipus de silici utilitzat a les cèl·lules solars. Segons la producció de l'àtom de silici, es poden dividir en 3 tipus:

• Monocristal·lí;
• Policristal·lí;
• Panells de silici amorf.

Les cèl·lules solars fetes de silici d'un sol cristall tenen una eficiència del 10 al 15 per cent. Són els més eficients i els que més costen. Els models de silici policristalí tenen el watt d'electricitat més barat. Molt depèn de la puresa dels materials i, en alguns casos, els elements policristalins poden ser més efectius que els cristalls simples.

Panell de silici amorf