عصر انرژی امروزی مستقیم از
چراغ های مسیر خورشیدی سیستم اصلی سیستم است که بر تاثیر فتوولتائیک پانل های خورشیدی تکیه دارد.
اثر فتوولتائیک: اصل میانی پانل های خورشیدی در درجه اول بر اساس ضربه فتوولتائیک است. این اثر در مواد نیمه هادی، به ویژه از موادی همراه با سیلیکون تک کریستالی، سیلیکون پلی کریستالی یا سیلیکون آمورف تشکیل شده است. مراحل کلیدی تاثیر فتوولتائیک عبارتند از:
الف جذب فوتون: هنگامی که نور خورشید به یک صفحه خورشید می تابد، فوتون ها (واحد اساسی نور) از طریق کریستال های نیمه هادی جذب می شوند. فوتون ها انرژی دارند که بلافاصله با فرکانس یا طول موج خفیف متناسب است.
ب- تحریک الکترونی: از الکتریسیته فوتون ها برای تحریک الکترون ها استفاده می شود. هنگامی که یک فوتون به یک اتم در یک نیمه هادی برخورد می کند، می تواند الکترون های مطمئن را از باند ظرفیت خود به نوار رسانایی برانگیزد. بنابراین این الکترون ها آزاد می شوند و ممکن است آزادانه در نیمه هادی ها جریان داشته باشند.
تشکیل موج الکترونی: در پانلهای فتوولتائیک، طیف گستردهای از فوتونها جذب میشوند و طیف گستردهای از الکترونها را برای برانگیختگی و انتقال از باند ظرفیت به نوار رسانایی تحمیل میکنند. این الکترونهای شل شروع به گردش در نیمهرسانا میکنند و یک سیستم مدرن با انرژی الکتریکی را تشکیل میدهند. این نقطه شروع داخلی مدرن پانل خورشید است.
ساختار پانل: شکل پانل های خورشیدی با دقت طراحی شده است تا تولید امروزی را بهینه کند. معمولاً شامل چند لایه کریستال نیمه هادی است که به آنها اتصالات P-N (خوب و منفی) گفته می شود، که در آن لایه P با قیمت های فوق العاده (حفره) غنی است، در حالی که لایه N در الکترون های شل غنی است. هنگامی که پانل های فتوولتائیک فوتون ها را جذب می کنند، الکترون ها و حفره ها نزدیک به اتصال P-N شکل می گیرند و در نتیجه فناوری جریان را ارتقا می دهند.
جداسازی بار: در اتصالات P-N، قدرت فوتون ها منجر به عصر الکترون ها و حفره ها می شود. به دلیل قطبیت بار خارق العاده الکترون ها و حفره ها در محل اتصال P-N، آنها از هم جدا می شوند. الکترونهای آزاد به سمت لایه N عبور میکنند، حتی اگر سوراخهایی در جهت لایه P جریان داشته باشند.
مجموعه فعلی: حرکت الکترون ها و حفره ها روزگاری را ایجاد می کند که موج الکترون ها و حفره هاست. پنل خورشیدی با یک دستگاه سری جریان داخلی ساخته شده است که معمولاً از سیم یا الکترود فلزی تشکیل شده است. این سیمها الکترونها و جریانهای توخالی را میگیرند و آنها را از صفحه خورشید به سایر عناصر مدار منتقل میکنند.
قدرت DC خروجی: در نهایت، الکترون ها و جریان های توخالی به دستگاه گاراژ انرژی باتری برد باتری هدایت می شوند. این قیمت ها با جریان باتری همراه می شوند و در نهایت در داخل باتری ذخیره می شوند. از آنجایی که باتریها قابل شارژ هستند، میتوان آنها را در طول روز از طریق پنلهای خورشیدی شارژ کرد و سپس در شب یا در روزهای ابری برق مصرف کرد و برق صرفهجویی شده را به روشنایی مستقیم امروزی به نور LED ملایم تبدیل کرد یا دستگاههای الکتریکی دیگر را تحویل داد.