Солнечная панель преобразует солнечный свет в электричество с помощью процесса, называемого фотоэлектрическим эффектом:
1. **Поглощение фотонов:** Когда солнечный свет попадает на фотоэлектрические ячейки, которые составляют солнечную панель, фотоны света поглощаются полупроводниковым материалом.
2. **Генерация электронно-дырочных пар:** Поглощенные фотоны высвобождают электроны из атомов полупроводника, создавая пары электрон-дырка. Электрон имеет отрицательный заряд, а дырка имеет положительный заряд.
3. **Разделение зарядов:** Полупроводниковые ячейки имеют два слоя, p-n-переход, который действует как диод. p-слой содержит избыток электронов, а n-слой содержит избыток дырок. Когда электронно-дырочные пары создаются в p-n-переходе, электроны движутся в сторону n-слоя, а дырки движутся в сторону p-слоя.
4. **Создание электрического тока:** Этот разделенный заряд создает электрическое поле в p-n-переходе, которое заставляет электроны течь от n-слоя к p-слою через внешний контур. Этот поток электронов представляет собой электрический ток.
5. **Сбор электронов:** Электрический ток собирается металлическими электродами, прикрепленными к p- и n-слоям, и направляется в провод для использования.
Поскольку фотоэлектрический эффект генерирует постоянный ток (DC), большинство солнечных панелей имеют инвертор, который преобразует постоянный ток в переменный ток (AC) для использования в обычных бытовых приборах и электросетях.