En solcell är en anordning som omvandlar solljus till energi via ett fenomen som kallas den fotoelektriska effekten. Upptäckte i 19th century, har solceller genomgått stora framsteg i det 20th århundradet så långt som effektivitet och förmåga. Tekniska framstegen i samband med solceller har lett till en ökning av antalet ansökningar, i synnerhet som en metod för alternativ energi
Tidig historia
I ett experiment 1839, lämnade den franske fysikern Antoine-César Becquerel en elektrod i en elektrolyt lösning och upptäckte att ljus som träffar elektroden resulterade i närvaro av spänning. Detta fenomen kom att kallas den fotoelektriska effekten, vilken metod som omvandlar solcellerna ljus till energi.
Den första solceller gjort att utnyttja denna nyupptäckta fall som helst inte skulle visas förrän halv ett sekel senare tack vare det arbete som uppfinnaren Charles Fritts. Tidiga modeller, som används selen och ett tunt lager av guld som halvledare, var otroligt ineffektiva, bara kunna omvandla en liten procentandel av solljus till energi.
Arbetsmodeller
Det 20-talet medfört nya framsteg inom solcellsteknik , då det började användas i ljuskänsliga komponenter såsom fotometrar i fotografisk utrustning. Solceller vid denna tid fortfarande hade begränsad effektivitet, och används vanligtvis koppar och kopparoxid som halvledare.
Under 1941 skapade Russel Ohl kisel solcellen, som används kisel som halvledarmaterial. Den kisel solcell var förbättrades 1954 då Bell Laboratories uppnått en 6 procents omvandlingen av solljus till energi. I senare årtionden effektiviteten i solceller fortsatte att öka. År 1989 var koncentratorn solceller produceras som använt linser för att koncentrera solljuset på produkterna
Funktion
En solcell använder en halvledare, som kisel, som är manipuleras för att skapa ett elektriskt fält så att när ljuset träffar halvledar dess atomer är glada. Elektriska ledare på både positiva och negativa sidor av halvledare (som utgör en energi krets), ta elektroner för att skapa en elektrisk ström. Ofta flera celler är kopplade till varandra för att bilda en modul, och flera moduler kan anslutas för att bilda en matris. Ju större en solcell struktur är, desto mer energi omvandlas.
Använder
Den mest uppenbara och utbredda användningen av solceller är att producera en alternativ form av energi, som har industri, handel och inhemska ansökningar.
eftersom de saknar behov av underhåll, ofta solceller används i avlägsna områden: på motorvägar, är solpaneler för att driva vägarna säkerhets-och nödutrustning som kalla lådor eller ljusskyltar som normalt kräver en generator eller en kraftledning att arbeta. Solceller kan även användas för att driva avlägsna föremål såsom bojar eller lampor på höga strukturer som används för att signalera flygplan.
Lång eller svåra att nå strukturer som rörledningar och broar använda solceller för att driva sina övervakningssystem som annars bli svårt för polisen.
Som ett alternativ till att använda kraftledningar för att nå en kommunikation repeater på toppen av ett berg, telekommunikationsföretag använda solpaneler för att driva enheter att skicka meddelande signaler.
Konsumenter kan hitta solceller i små apparater som miniräknare. I fordon som RVS och båtar, solpaneler kan driva små enheter och minska bilens beroende av en elektrisk generator. Bostäder kan förses med solpaneler för att ge energi och bidra till att minska elräkningar och minskar beroendet av elnäten.
Fördelar och nackdelar
Även om många energikällor som olja och kärnkraft, begränsas i kvantitet eller anses förorenande ämnen eller säkerhetsrisker, solenergi lätt tillgänglig och ren. Solceller kräver inget underhåll, medan andra naturliga energikällor som vind och vatten kräver en generator-som måste upprätthållas-för att konvertera förflyttning av en turbin till energi. Dessutom behöver solenergi inte ett kraftverk att bearbeta den. Snarare är solceller placeras direkt på plats som kommer att använda makt.
Den mest uppenbara nackdelen med solceller är att de produkter som bara kan producera energi i närvaro av solljus. Detta beroende är inte bara påverkas av natten, men också av störningar som moln, föroreningar och fysiska hinder som träd och byggnader. (Solenergi kan lagras tillfälligt av batterier. )
Solfångare är mycket dyra att installera och kräver stort utrymme för att effektivt samla solljus för att driva en byggnad. Kan dock ytterligare framsteg i solcellsteknik bidra till att lindra kostnaderna för enheterna.
