Сонячні батареї: Як світло перетворюється на струм?

Заголовок: Фотоефект у дії: Чи можна живити планету лише енергією Сонця?

В основі сонячної панелі лежить напівпровідник — кремній. У чистому вигляді він погано проводить струм, тому в нього додають домішки: фосфор з одного боку (створюючи надлишок електронів) та бор з іншого (створюючи дефіцит електронів або «дірки»). Так утворюється p-n перехід — своєрідний клапан для струму.

Коли фотони (частинки світла) вдаряють у кремній, вони вибивають електрони з атомів. Завдяки p-n переходу ці електрони можуть рухатися лише в одному напрямку. Так виникає

постійний електричний струм.

Проблема ККД: Більшість сучасних серійних панелей мають ефективність близько 20–22%. Це означає, що 80% сонячної енергії просто втрачається у вигляді тепла. Головний виклик для інженерів зараз — це розробка багатошарових панелей (на основі перовськітів), які зможуть поглинати ширший спектр світла і наблизити нас до чистої енергетики, здатної замінити вугілля та газ.