Era energi masa kini langsung dari
lampu jalur surya adalah sistem inti dari sistem, yang mengandalkan dampak fotovoltaik dari panel surya.
Efek fotovoltaik: Prinsip tengah panel surya terutama didasarkan pada dampak fotovoltaik. Efek ini terjadi pada zat semikonduktor, yang secara khusus tersusun dari bahan bersama dengan silikon monokristalin, silikon polikristalin, atau silikon amorf. Langkah-langkah kunci dari dampak fotovoltaik meliputi:
A. Penyerapan foton: Ketika sinar matahari menyinari panel matahari, foton (unit penting cahaya) diserap melalui kristal semikonduktor. Foton mempunyai energi yang berbanding lurus dengan frekuensi atau panjang gelombang cahaya.
B. Eksitasi elektron: Listrik foton digunakan untuk merangsang elektron. Ketika foton mengenai atom dalam semikonduktor, ia dapat mengeksitasi elektron tertentu dari pita valensinya ke pita konduksi. Elektron ini kemudian menjadi bebas dan dapat mengalir bebas dalam semikonduktor.
Pembentukan aliran elektron: Dalam panel fotovoltaik, sejumlah besar foton diserap, menyebabkan sejumlah besar elektron tereksitasi dan bertransisi dari pita valensi ke pita konduksi. Elektron lepas ini mulai beredar di semikonduktor, membentuk arus listrik modern. Ini adalah titik awal dari panel matahari modern internal.
Struktur panel: Bentuk panel surya dirancang dengan cermat untuk mengoptimalkan generasi saat ini. Biasanya terdiri dari beberapa lapisan kristal semikonduktor, yang disebut sambungan P-N (baik dan negatif), di mana lapisan P kaya akan nilai besar (lubang), sedangkan lapisan N kaya akan elektron lepas. Ketika panel fotovoltaik menyerap foton, elektron dan lubang terbentuk di dekat sambungan P-N, sehingga mendorong teknologi arus.
Pemisahan muatan: Pada sambungan P-N, kekuatan foton menghasilkan era elektron dan lubang. Karena polaritas muatan elektron dan lubang yang luar biasa di sambungan P-N, keduanya terpisah. Elektron bebas akan mengalir menuju lapisan N, sedangkan lubang akan mengalir ke arah lapisan P.
Kumpulan arus: Pergerakan elektron dan lubang menciptakan masa kini, yaitu aliran elektron dan lubang. Panel surya dilengkapi dengan perangkat seri arus bawaan, biasanya terdiri dari kabel atau elektroda logam. Kabel ini menangkap elektron dan arus berongga, memindahkannya dari panel matahari ke elemen rangkaian lainnya.
Kekuatan keluaran DC: Pada akhirnya, elektron dan arus berongga diarahkan ke perangkat penyimpanan energi baterai pada papan baterai. Harga-harga ini mengikuti aliran ke baterai dan pada akhirnya disimpan di dalam baterai. Karena baterai dapat diisi ulang, baterai dapat diisi melalui panel surya sepanjang hari dan kemudian diberi daya pada malam hari atau pada hari berawan, mengubah energi listrik yang dihemat menjadi pencahayaan LED modern langsung atau menghasilkan perangkat listrik lainnya.