Εξερεύνηση Ενότητας
Βασικό Επίπεδο
Από τη διασταύρωση στο κύκλωμα: ρεύμα και τάση
Όταν το ηλιακό φως φωτίζει το κύτταρο, η συνεχής απορρόφηση φωτονίων δημιουργεί μια σταθερή παροχή ζευγών ηλεκτρονίων-οπών. Το ηλεκτρικό πεδίο της επαφής διαχωρίζει συνεχώς αυτά τα φορτία, οδηγώντας τα ηλεκτρόνια προς την πλευρά Ν και τις οπές προς την πλευρά Ρ.
Όταν συνδέονται μεταλλικές επαφές και ενώνονται μέσω ενός εξωτερικού κυκλώματος, τα ηλεκτρόνια ρέουν από την πλευρά Ν, μέσω του κυκλώματος (τροφοδοτώντας ένα φορτίο), και επιστρέφουν στην πλευρά Ρ για να επανασυνδυαστούν με τις οπές. Αυτή η ροή αποτελεί φωτοβολταϊκό ρεύμα.
Η τάση που παράγεται από ένα μόνο κύτταρο πυριτίου είναι περίπου 0,5–0,6 βολτ, καθοριζόμενη από την ενέργεια του ενεργειακού χάσματος και τα χαρακτηριστικά της επαφής. Το ρεύμα εξαρτάται από την ένταση του φωτός και την επιφάνεια του κυττάρου: περισσότερα φωτόνια → περισσότερα ζεύγη ηλεκτρονίων-οπών → μεγαλύτερο ρεύμα.
Πολλαπλά κύτταρα συνδέονται σε σειρά (θετικός πόλος του ενός με τον αρνητικό του επόμενου) ώστε να προστίθενται οι τάσεις. Ένα τυπικό πάνελ περιέχει 60–72 κύτταρα σε σειρά, παράγοντας 30–40 βολτ υπό τυπικές συνθήκες.