instalacja fotowoltaiczna

Elektrownie fotowoltaiczne działają przy wykorzystaniu zjawiska za, które w 1921 roku Albert Einstein uzyskał Nagrodę Nobla.

Gdy światło pada na powierzchnię materiałów znajdujących się w modułach fotowoltaicznych, dochodzi do emisji elektronów z powierzchni przedmiotu. Mówimy wówczas o zjawisku fotoelektrycznym zewnętrznym (emisja na zewnątrz materiału). Efekt ten został wykorzystany np. w fotokomórce mającej postać bańki kwarcowej. Obwód, w którym ona się znajduje zostaje zamknięty, gdy na powierzchnię materiału zamkniętego w bańce padnie światło. Powoduje ono wyzwolenie elektronów, a więc przepływ prądu w fotokomórce i obwodzie, w którym ona pracuje.

W efekcie fotoelektrycznym wewnętrznym energia światła (a dokładniej fotonu) też jest całkowicie pochłaniana przez elektron. Elektron nie jest uwalniany, jak to ma miejsce w zjawisku fotoelektrycznym zewnętrznym, ale przenosi się on do pasma przewodnictwa. Zmianie ulegają własności elektryczne materiału. Zjawisko to, zwane fotoprzewodnictwem, zachodzi tylko wówczas, gdy energia fotonu jest większa, niż wynosi szerokość pasma wzbronionego (odległość energetyczna między pasmem walencyjnym, a pasmem przewodnictwa). Przenoszenie elektronów przez fotony na wyższe poziomy energetyczne w pobliżu złącza półprzewodnikowego wywołuje siłę elektromotoryczną. Zjawisko to zwane jest również zjawiskiem fotowoltaicznym. Na bazie tego zjawiska działają elektrownie fotowoltaiczne.