Durant les hores del dia, els corrents d’energia solar entren a la superfície del planeta. Els científics i els enginyers ja fa temps que han descobert com utilitzar-lo. Els panells solars poden convertir l’energia de la llum del dia. La seva eficàcia encara és lluny de ser ideal, però amb el pas del temps augmentarà gràcies a la feina d’especialistes.
Instruccions
Pas 1
El treball d’una cèl·lula solar es basa en les propietats físiques de les cèl·lules semiconductores. Els fotons de llum eliminen electrons del radi exterior dels àtoms. En aquest cas, es forma un nombre important d’electrons lliures. Si tanqueu el circuit, hi passarà un corrent elèctric. Tot i això, és massa petit per limitar-se a l’ús d’una o dues fotocèl·lules.
Pas 2
Normalment, els components individuals es combinen en un sistema per formar una bateria. Diverses d'aquestes bateries s'utilitzen per formar mòduls. Com més cèl·lules solars estiguin connectades entre elles, major serà l’eficiència del sistema tècnic. La posició de la bateria solar respecte al flux lluminós també és important. La quantitat d'energia depèn directament de l'angle amb què els raigs del sol cauen sobre les fotocèl·lules.
Pas 3
Una de les principals característiques de rendiment d’una cèl·lula solar és el coeficient de rendiment (COP). Es defineix com el resultat de dividir la potència de l'energia rebuda per la potència del flux lluminós que cau sobre la superfície de treball de la bateria. Fins ara, l’eficiència de les cèl·lules solars utilitzades a la pràctica oscil·la entre el 10 i el 25 per cent.
Pas 4
A la tardor del 2013, a la premsa es va informar que els enginyers alemanys van aconseguir crear una fotocèl·lula experimental, l’eficiència de la qual s’acosta al 45%. Per aconseguir un rendiment tan increïble per a un conjunt solar estàndard, els dissenyadors van haver d’utilitzar un disseny de fotocèl·lules de quatre pisos. Això va permetre augmentar el nombre total d'unions de semiconductors útils.
Pas 5
Els experts han calculat que en el futur serà molt possible aconseguir taxes d’eficiència més altes, fins al 85%. Quin és el motiu pel qual la bateria actual es queda enrere respecte a les característiques del disseny? La diferència entre xifres reals i indicadors teòricament possibles s’explica per les propietats dels materials que s’utilitzen per fabricar les bateries. Els panells solen estar fets de silici, que només pot absorbir la radiació infraroja. Però l'energia dels raigs ultraviolats gairebé mai s'utilitza.
Pas 6
Una de les maneres de millorar l’eficiència de les cèl·lules solars és l’ús d’estructures multicapa. Aquest mòdul inclou diverses capes primes fetes de materials diferents. En aquest cas, les substàncies es seleccionen de manera que les capes s’adaptin des del punt de vista de l’absorció d’energia. En teoria, aquests "pastissos" multicapa poden proporcionar eficiència fins a gairebé el 90%.
Pas 7
Una altra direcció prometedora del desenvolupament és l'ús de panells fets de monocristalls de silici. Malauradament, aquest material segueix sent molt més car que els anàlegs policristal·lins. Per tant, per augmentar l’eficiència de les cèl·lules solars, cal encarir el disseny, cosa que augmenta el període de recuperació.
