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Wie schalte Solarzellen Sonnenlicht in Energie?

Ursprünglich entwickelt, um Leistung Satelliten weit über Erde, sind Sonnenkollektoren jetzt beliebter als Lieferant macht auf der Erde als im Raum. Alles Licht abgibt Energie und wie Ihre Haut an einem warmen Sommertag fühlen kann, diese Energie ist in der Regel in Form von Wärme. Was Photovoltaik-Zellen besonders macht, ist ihre Fähigkeit, Licht in Strom statt Wärme zu verwandeln. Passenderweise ist der technische Name für Sonnenkollektoren, Photovoltaik-Zellen, mit leichten "Foto" Bedeutung und "Voltaik" Bedeutung Strom. Die Zellen sind in der Regel verpackt in Module bestehen aus vielen Zellen und eingezwängt in einen Rahmen bildet das Gremium.

Die wichtigste Zutat in der Zelle ist in der Regel Siliziumkristalle. Als Halbleiter, haben Siliziumkristalle die Fähigkeit, Licht zu erfassen und in elektrischen Strom übertragen. Wenn das Silizium Licht ausgesetzt ist, die Elektronen im wesentlichen aufstehen und gehen statt in einem Raum wie in Ihre Hautzellen um mischen und die meisten anderen Elektronen tun. Wenn Elektronen mische produzieren sie Wärme, Licht, und wenn sie sich auf diese Weise besteht die Möglichkeit für elektrischen Strom gebildet werden. Dieses Potenzial wird dann durch ein elektrisches Feld in der Photovoltaik organisiert, die die Elektronen in die gleiche Richtung bewegen zwingt. Dieser Fluss der Elektronen bildet elektrische Ströme, die Metallkontakte auf beiden Seiten der Zelle gebracht werden gezogen werden kann aus Strom produzieren.

Der Prozess, der die Energie der Sonne in elektrische Energie in einer traditionellen Solarstrom-Zelle verwandelt ist sehr kompliziert, die auf atomarer Ebene innerhalb der Silizium-Zelle stattfindet. Es ist ziemlich ineffizient, da die teuerste Photovoltaik nur 50 % des Sonnenlichts in Strom umwandeln. Die hohen Kosten der Siliziumkristalle und mangelnde Effizienz sind die Hauptgründe, warum Solarenergie drei bis fünf Mal mehr als herkömmliche elektrische Generation kostet.

Am Horizont ist eine Methode, die wesentlich effizienter und hat schon viel länger als Photovoltaik. Studien mehren sich über die Möglichkeit der Nutzung von Energie aus Pflanzen, die Sonnenlicht in nutzbaren Brennstoff photosynthesize. "Wir würden eine Solarzelle treffen können, die anstatt Strom Kraftstoff macht," sagte Paul Alivisatos, Vizedirektor Labor am Lawrence Berkeley National Laboratory in Kalifornien. "Das wäre ein sehr großer Fortschritt. Es ist ein sehr aktives Thema jetzt unter den Forschern, aber es ist schwer vorherzusagen, wann wir es verwenden können. Einer der Gründe, die wir mögen, Bäume zu Pflanzen ist, weil sie das CO2 aus der Luft nehmen. Wenn wir das [mit einer Solarzelle] könnte, könnten dann wir tatsächlich globale Erwärmung Probleme noch direkter beschäftigen weil wir um unser Brennstoff machen das CO2 aus der Luft ziehen würde."