|
|
|
|
Ook: PV (photo voltaic). Fotovoltaïsche energie is de directe omzetting van (zon)licht in elektriciteit. Sommige materialen hebben de eigenschap om lichtfotonen te kunnen absorberen en zo elektronen vrij te geven, dit wordt het fotovoltaïsch effect genoemd: elk geabsorbeerd foton kan één elektron uitstoten, mits dit foton voldoende energie heeft. Wanneer deze vrije elektronen gaan bewegen ontstaat een elektrische stroom die als elektriciteit kan worden gebruikt.
 |
Het fotovoltaïsche principe
"PV-cellen
zijn opgebouwd uit dunne plaatjes halfgeleider materiaal die door
middel van geleiders met elkaar zijn verbonden. Indien de fotonen van
het zonlicht op een PV-cel vallen, zijn alleen de fotonen, die een
bepaalde minimale hoeveelheid energie bevatten, in staat om in het
halfgeleider materiaal elektronen vrij te maken uit hun atoom
structuur. Die kritieke ondergrens aan energie heet de bandgap
en die verschilt per materiaal. De vrijgekomen elektronen kunnen, nadat de PV-cel is aangesloten op
een elektrische belasting, een elektrische stroom gaan vormen. (In een zonnecel maakt het zonlicht elektronen of gaten vrij in het
n- en p-silicium, zie de afbeelding. Er ontstaat een intern elektrisch veld doordat de
n- en p-laag op elkaar zijn aangebracht. Dit maakt dat de elektronen en gaten gescheiden worden opgevangen. Daardoor ontstaat een spanningsverschil tussen de elektroden.)
De hoeveelheid energie die een foton nodig heeft om een elektron vrij
te maken, wordt ook wel band-gap energie genoemd. De energie die
fotonen bevatten wordt photon-energie genoemd. Deze photon-energie
moet minimaal even groot zijn als de band-gap energie. Alle energie
die een foton meer bevat wordt tijdens het vrij maken van het elektron
in warmte omgezet of komt aan de achterzijde van het paneel in de vorm
van licht vrij. Het is belangrijk om de cel zo te ontwerpen dat een
maximale hoeveelheid photon-energie wordt benut."
Zie verder bij PV-paneel
(zonnepaneel, zonnecellen).
Eng. photovoltaic, PV