Солнце похоже на естественный ядерный реактор, всегда выделяя энергию в виде крошечных частиц электромагнитного излучения, называемых фотонами.

Солнечные батареи генерируют энергию за счет фотоэлектрического эффекта — физического и химического явления, которое преобразует энергию солнца в полезную электроэнергию. Когда солнечный свет входит в контакт с модулем, солнечные элементы поглощают световую энергию (фотоны).

Проще говоря, солнечные батареи работают путем преобразования солнечной энергии в постоянный ток, который преобразуется в переменный ток, которым питается ваш дом.

Солнечные элементы поглощают фотоны: воспринимайте фотоны как крошечные частицы солнечного света. Фотон сбивает электрон и создает «дыру» в солнечном элементе. Отрицательно заряженный электрон и положительно заряженная дырка теперь могут свободно перемещаться.

Тонкие металлические «пальцы» в верхней части ячейки помогают улавливать свободные электроны. Когда фотон попадает в солнечный элемент, он вызывает пару положительных и отрицательных зарядов, что приводит к возникновению напряжения и электрического тока. В кремниевых ячейках атомы быстро разделяются, когда электроны присоединяются к потоку тока.

Солнечные батареи генерируют ток: солнечные элементы преобразуют фотоны в постоянный ток. Каждый солнечный элемент состоит из кристаллического кремния, зажатого между положительным и отрицательным проводящими слоями. Отрицательный слой имеет лишние электроны, а положительный слой имеет дополнительное пространство для дырок. Электроны могут свободно перемещаться по стыку, где встречаются два слоя, что оставляет положительный заряд с одной стороны и отрицательный — с другой.

Каждая ячейка выдает всего около половины вольта, поэтому их необходимо соединить в модули, чтобы обеспечить питание дома. Для справки: для зарядки сотового телефона требуется 12 фотоэлементов, а для питания всего дома — несколько модулей (десятки или даже сотни отдельных ячеек).

Панели солнечных батарей генерируют токи более эффективно за счет расширенного диапазона изменяемых длин волн.