انرژی خورشیدی چیست و پنل‌های خورشیدی چگونه کار می‌کنند؟

تعریف عام مردم از انرژی خورشیدی، جذب انرژی حاصل از تابش خورشید و تبدیل آن به انرژی الکتریکی (برق) است. در حالیکه کاربرد انرژی خورشیدی بسیار گسترده تر است که در نوشته‌های بعدی به آن‌ها خواهیم پرداخت.خورشید ما در واقع یک راکتور هسته‌‌ای طبیعی است که بسته‌های کوچک انرژی که فوتون نامیده می‌شوند را به فضا منتشر می‌کند. نور خورشید ۹۳ میلیون مایل (حدود ۱۵۰ میلیون کیلومتر) را در زمان تقریبی ۸/۵ دقیقه، برای رسیدن به زمین طی می‌کند.

می‌توانید نور را به صورت جریانی از ذرات کوچک به نام فوتون در نظر بگیرید، که از خورشید شلیک می‌شوند. زمانی که یکی از این فوتون‌ها با انرژی کافی به سلول سیلیکونی برخورد می‌کند، می‌تواند یک الکترون را از پیوند بیرون بیاورد، و یک حفره به جا گذارد. الکترون با بار منفی و حفره با بار مثبت اکنون آزادند تا به اطراف حرکت کنند.

اما به خاطر میدان الکتریکیِ موجود در پیوندگاه P / N ، تنها به یک سو خواهند رفت. الکترون به سمت N کشیده می‌شود در حالی که حفره به سمت P کشیده می‌شود. الکترون‌هایِ در حال حرکت، توسط یک لایه نازک فلزی در بالای سلول جمع آوری می‌شوند. آنها از آنجا در یک مدار خارجی جریان می‌یابند، و کار برقی‌خود، مانند تأمین انرژی یک لامپ را انجام می‌دهند و از  ورق آلومینیوم رسانایی که  در پشت (زیر) سلول است، باز می‌گردند.