Budowa i zasada działanie ogniwa fotowoltaicznego

Najważniejszym elementem ogniwa fotowoltaicznego jest krzem występujący w różniej postaci.

Stosowany jest krzem monokrystaliczny lub polikrystaliczny, a najbardziej zaawansowane technologie

wykorzystują krzem amorficzny i jego stopy.

Ogniwa fotowoltaiczne zbudowane jest z : elektrody, półprzewodnika typu N, bariery potencjału i półprzewodników typu P. Ogniwo fotowoltaiczne to krzemowa płytka półprzewodnikowa, wewnątrz której istnieje pole elektryczne. Padające światło przekształcane jest na energię elektryczną. Gdy promienie słoneczne padają na powierzchnię ogniwa fotowoltaicznego mogą zajść trzy sytuacje. Pierwszą z nich to odbicie światła od ogniwa, druga to przeniknięcie promieni przez krzem, a trzecia — najważniejsza — to pochłonięcie fotonu (jednostki światła) przez krzem. Padające światło wybija elektrony z części, gdzie jest ich najwięcej, tworząc tak zwane dziury, czyli miejsca o ładunku dodatnim. Przez to, że ładunki są rozdzielone przez barierę potencjału zaczynają się one przemieszczać względem siebie, co powoduje przepływ prądu. Ogniwa fotowoltaiczne mogą być łączone po kilkadziesiąt modułów fotowoltaicznych, co pozwala uzyskać niezbędną moc i odpowiednie napięcie. Sprawność ogniw z krzemu monokrystalicznego wynosi od 14% do 17%, a ogniwa polikrystaliczne między 13%, a 16%.