Energia fotovoltaica é a conversão direta da luz em eletricidade ao nível atómico. Alguns materiais exibem uma propriedade conhecida como o efeito fotoelétrico que faz com que elas absorvem fótons de luz e liberar elétrons. O primeiro módulo fotovoltaico foi construído pela Bell Laboratories em 1954.
O efeito fotovoltaico ocorre em células solares. Estas células solares são compostas de dois tipos diferentes desemicondutores-um tipo p e um n-tipo - que são Unidos para criar uma junção p-n.
Juntando-se estes dois tipos de semicondutores, um fieldis elétrico formado na região da junção como elétrons se move para o lado positivo de p eburacosMova para o n-lado negativo. Este campo faz com que negativamente partículas carregadas para mover em uma direção e positivamente partículas carregadas em outra direção.
Luz é composta de fótons. Estes fótons podem ser absorvidos por uma célula fotovoltaica - o tipo de célula que compõe os painéis solares. Quando a luz de um adequadocomprimento de ondaé incidente sobre essas células, energia do fóton é transferida para umátomodo material semicondutor na junção p-n. Especificamente, a energia é transferida para os elétrons no material. Isso faz com que os elétrons saltar para um estado de energia superior, conhecido como a banda de condução. Isto deixa para trás um "buraco" na banda de Valência que o elétron saltou acima. Este movimento do elétron como resultado adicionada energia cria doistransportadoras de carga, um par elétron-buraco.
Devido ao campo elétrico que existe como resultado da junção p-n, elétrons mover-se para o n-lado negativo e o positivoburacosmudança para o p-lado, portanto, vem com o efeito fotovoltaico.
