Celle solari fotovoltaiche raccogliere la luce solare e convertirla in energia elettrica. Il primo passo in questo processo è di assorbire la luce solare. La cella solare converte solo una frazione della luce solare assorbita in energia elettrica. Ma massimizzando assorbimento può aiutare a massimizzare la generazione di energia elettrica fotovoltaica. È possibile calcolare l'assorbanza da considerazioni puramente teoriche, ma si tratta di un calcolo piuttosto complesso. È più facile fare alcune misurazioni per determinare la capacità di assorbimento.
Luce e materia
La luce interagisce con la materia in tre modi: trasmissione, assorbimento e riflessione. Riflessione è energia luminosa che rimbalza su un materiale. La trasmissione è energia luminosa che attraversa un materiale. L'assorbimento è energia che si trasferisce dalla luce in un materiale.
Riflettanza, trasmittanza e assorbanza sono quelle stesse caratteristiche, ma sono le misurazioni specifiche per un campione. Così, l'energia totale di luce che colpisce una cella solare è diviso in parte riflesse, trasmesse e assorbite. (Rif. 6)
Trasferimento di energia
Gli elettroni negli atomi più frequentemente assorbono la luce, ma non semplicemente come come versa acqua in un secchio. A differenza di una normale benna vuota..--che può prendere qualsiasi quantità di acqua fino a raggiungere la sua capacità..--un elettrone è in grado di assorbire solo una specifica quantità di energia, o un numero integrale di tutta secchi pieni o nessuno, mai in mezzo. I dettagli variano a seconda della lunghezza d'onda della luce, il tipo di atomo e la disposizione degli atomi in un materiale. Ogni cella solare ha livelli separati, diversi materiali e diversi tipi di strutture, quindi calcolare l'assorbanza di ogni cellula solare è molto complicato.
Calcolo di assorbanza
Invece di cercare di calcolare l'assorbanza facendo calcoli dettagliati con luce e atomi, è possibile effettuare un calcolo più semplice dopo aver preso alcune misure. Si avvia attraverso la raccolta di un fascio di luce incidente, la luce riflettuto da una cella solare e la luce trasmessa attraverso la cella. Fai tre misurazioni separate con un radiometro o altri misuratore di potenza per ottenere l'energia riflessa e trasmessa.
Il primo passo nel calcolo è quello di trovare l'energia iniziale sottraendo l'energia riflessa dall'energia totale. Poi prendere il logaritmo di energia trasmessa divisa per l'energia iniziale. L'assorbanza è tradizionalmente indicato come un numero, ma è possibile moltiplicare per 100 per convertirlo in una percentuale.
Energia solare
Una misura più utile per le celle solari è l'efficienza. Che è una misura di quanto l'energia di luce solare assorbita la cella solare converte in elettricità. Per calcolare l'efficienza che è necessario conoscere l'energia alla luce del sole..--in una giornata chiara e soleggiata estate a mezzogiorno, si tratta di circa 1.000 watt per metro quadrato, ma è anche possibile misurare con un metro. Moltiplicare per l'area di cella solare, in metri quadrati.
Quindi misurare la potenza che sta generando la cella solare. Questo misurerete collegando la cella solare ad un resistore variabile. Modificare la resistenza e trovare la massima potenza..--il prodotto massimo di corrente e tensione. La massima potenza elettrica mediante il potere alla luce del sole di dividere e moltiplicare per 100. Che è la percentuale di efficienza della cella solare.