Jaký je fotovoltaický účinek?

Fotovoltaický efekt je proces, kterým je elektrický proud ve formě napětí vytvářen, když je elektromagnetické záření vystaveno určitému materiálu.Pomocí solárních článků dochází k fotovoltaickému účinku, když velmi krátké vlnové délky slunečního světla ovlivňují záležitost a elektrony jsou vzrušeny.Elektromagnetické záření je emitováno ze solárního panelu a shromážděno jiným materiálem.Toto vyhazování elektronů má za následek nahromadění energie napětí, které lze uložit v bateriové buňce pro pozdější použití.K shromažďování napětí se používají dvě elektrody, které lze přenést do výkonové mřížky.Viditelné světlo vytváří fotovoltaický účinek, když ovlivňuje alkalické kovy, ultrafialové světlo jej vytváří v jiných kovech, přičemž pro nekovy se používá extrémní ultrafialové světlo.Tento koncept poprvé pozoroval v roce 1902 Philipp Eduard Anton von Lenard, když zjistil, že různé barvy světla, známé také jako frekvence, emitují různé úrovně elektronů.Dříve teorie vln světla od Jamese Clerk Maxwell uvedla, že intenzita záření by vytvořila proporcionální elektronovou energii.Tato nová teorie vysvětlila, že fotony byly zodpovědné za vytvoření elektronového vyhazování a fungovaly spíše jako jednotlivé částice než konstantní vlny.

Fyzik A.E. Becquerel rozpoznal koncept fotovoltaického účinku slunečního světla v roce 1839, ale jeho porozumění bylo omezené.V roce 1883 postavil Charles Fritts první solární článek s použitím selenového polovodičového potaženého v tenké vrstvě zlata.Toto první použití solárního článku bylo pouze jednoprocentní efektivní.Až do roku 1954 se Bell Laboratories vyvinul praktický způsob využití sluneční energie.

Způsob, jakým je fotovoltaický efekt využíván pomocí solárních článků, je velmi základní.Fotony ze slunečního světla v podstatě ovlivňují solární panel a jsou absorbovány materiálem.Negativně nabité elektrony v materiálu jsou sraženy z atomů, které pak vyrábí elektřinu.Tato situace je řízena tím, že se elektrony pohybují pouze v jednom směru v panelu, což způsobuje zpětný účinek, ve kterém pozitivně nabité částice proudí v opačném směru.Při obou těchto akcích může být přímý proud elektřiny využit z elektromagnetické reakce.

Fotovoltaický účinek je nezbytný pro řadu procesů v moderním životě.Kromě vytváření energie pro obecné účely jsou solární články nezbytné pro kosmickou loď používanou NASA a dalšími kosmické agentury.Principy technologie se také používají v digitálních kamerách ve formě zařízení spojených s nabíječkami a elektroskopy, které identifikují statickou elektřinu.