Com que les fonts energètiques globals es tornen més i més tenses, l’energia solar s’anomena nou desenvolupament energètic i fem servir més cèl·lules solars a les nostres vides. La cèl·lula solar es basa en materials semiconductors. Després que el material fotoelèctric absorbeixi llum i es produeixi una conversió fotoelèctrica, de manera que genera corrent, quin és el principi de funcionament de la cèl·lula solar? Una cèl·lula solar és un dispositiu que converteix l'energia de la llum en energia elèctrica directament mitjançant un efecte fotoelèctric o un efecte fotoquímic. Quan el sol brilla sobre el semiconductor, alguns es reflecteixen de la superfície i la resta són absorbits o transmesos pel semiconductor. Una part de la llum absorbida, per descomptat, es converteix en calor, mentre que altres fotons xoquen amb els electrons de valència que formen el semiconductor, creant així parells d’electrons. D'aquesta manera, l'energia de la llum es converteix en energia elèctrica en forma de parells d'electrons-forats.
La base física de les cèl·lules solars
Quan la llum del sol il·lumina la unió pn, els electrons dels semiconductors alliberen electrons a causa de l’adquisició d’energia lluminosa, generant-ne les parelles d’electrons i, sota l’acció del camp elèctric de barrera, els electrons són conduïts cap a la regió patró. Els forats són conduïts cap a la regió de tipus P, de manera que hi ha excés d'electrons a la regió i la regió P té excés de forats. D'aquesta manera, es forma un camp elèctric generat fotogràfic enfront de la direcció del camp elèctric de barrera al voltant de la unió pn.
Si hi ha una unió pn en el semiconductor, es forma un camp elèctric de barrera a banda i banda de les interfícies de tipus p i n, que poden conduir electrons a la regió N i forats a la regió P, de manera que hi hagi excés electrons de la regió N, i hi ha una regió P en excés. El forat forma un camp elèctric generador de llum enfront de la direcció del camp elèctric de la barrera propera a la unió PN.
Hi ha més d'una dotzena de materials semiconductors per a la fabricació de cèl·lules solars i, per tant, hi ha molts tipus de cèl·lules solars. Actualment, les cèl·lules solars més madures i valuoses comercialment són les cèl·lules solars de silici. A continuació, portem les cèl·lules solars de silici com a exemple per introduir el principi de funcionament de les cèl·lules solars en detall.