Ecco una ripartizione di come funzionano le cellule fotovoltaiche e perché non utilizzano tutta l'energia:
* Il processo: Le celle fotovoltaiche utilizzano effetto fotoelettrico . Quando la luce solare colpisce un materiale a semiconduttore (come il silicio), i fotoni (particelle di luce) bussano agli elettroni, creando una corrente elettrica.
* Conversione di energia: La quantità di energia convertita in elettricità dipende dalla lunghezza d'onda della luce del sole. Diverse lunghezze d'onda della luce hanno livelli di energia diversi.
* Limitazioni:
* Gap di banda: Le cellule fotovoltaiche hanno un "gap di banda" specifico - una gamma di energie che possono effettivamente convertire. La luce con energie al di sotto dello spazio di banda passa senza essere assorbita.
* Efficienza: Anche la luce all'interno dello spazio di banda non è completamente convertita. Un po 'di energia viene persa come calore a causa della resistenza interna e di altri fattori.
* Riflessione e trasmissione: Non tutta la luce che colpisce la cella viene assorbita. Un po 'di luce viene riflessa e alcuni passa attraverso la cella senza essere convertiti.
Pertanto, le cellule fotovoltarie non usano "tutte" l'energia dalla luce solare. Le celle fotovoltaiche attuali hanno efficienze nell'intervallo del 15-20%, il che significa che convertono circa il 15-20% della luce solare in arrivo in elettricità. È in corso ricerche per migliorare l'efficienza e utilizzare una gamma più ampia di lunghezze d'onda.
In sintesi:
* Le celle fotovoltarie convertono la luce solare in elettricità, ma non usano * tutta * l'energia.
* La quantità di energia convertita dipende dalla lunghezza d'onda della luce e dal gap di banda della cella.
* L'efficienza è limitata da fattori come la perdita di calore, la riflessione e la trasmissione.
