Como painéis solares funcionam
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Seja em uma calculadora movida a energia solar ou uma estação espacial internacional, painéis solares geram eletricidade usando os mesmos princípios de eletrônica como baterias químicas ou padrão de tomadas. Com painéis solares, é tudo sobre o livre fluxo de elétrons através de um circuito.Para entender como os painéis solares geram energia elétrica, que poderia ajudar a fazer uma viagem rápida de volta à escola de alta classe química. O elemento básico de painéis solares é o mesmo elemento que ajudou a criar a revolução do computador - silício puro. Quando o silício é removido de todas as impurezas, isto faz com que uma plataforma ideal neutro para a transmissão de electrões. Silício também tem algumas propriedades em nível atômico que o tornam ainda mais atraente para a criação de painéis solares.Átomos de silício tem espaço para oito elétrons em suas bandas externas, mas só levar quatro em seu estado natural. Isto significa que há espaço para quatro mais elétrons. Se um átomo de silício contactos outro átomo de silício, cada um recebe o outro átomo de quatro elétrons. Isso cria uma forte ligação, mas não há carga positiva ou negativa, porque os oito elétrons satisfazer as necessidades dos átomos. Átomos de silício pode combinar por anos para resultar em um grande pedaço de silício puro. Este material é usado para formar as placas de painéis solares.Aqui é onde a ciência entra em cena. Duas placas de silício puro não gerar eletricidade em painéis solares, porque eles não têm carga positiva ou negativa. Os painéis solares são criados pela combinação de silicone com outros elementos que possuem cargas positivas ou negativas.Fósforo, por exemplo, tem cinco electrões para oferecer aos outros átomos. Se silício e fósforo são combinados quimicamente, o resultado é um estábulo oito elétrons com um elétron livre adicional para o passeio. Ele pode \ 't licença, porque está ligado a outros átomos de fósforo, mas isn \' t necessário para o silício. Por conseguinte, esta placa de silício / fósforo novo é considerado para ser carregada negativamente.Para que a eletricidade flua, uma carga positiva também deve ser criado. Isto é conseguido nos painéis solares de silício através da combinação com um elemento como o boro, o qual só tem três electrões para oferecer. A chapa de silício / boro tem ainda um local para outro à esquerda de electrões. Isto significa que a placa tem uma carga positiva. As duas placas são prensadas juntas em painéis solares, com fios condutores correndo entre eles.Com as duas placas no lugar, é agora tempo de trazer o aspecto 'solar' de painéis solares. Luz natural envia muitas partículas diferentes de energia, mas o que está mais interessado é chamado de fóton. Um fóton age essencialmente como um martelo em movimento. Quando as placas negativas de células solares são apontadas com um ângulo adequado para o sol, fotões bombardear os átomos de silício / fósforo. Eventualmente, o elétron 9, que quer ser livre de qualquer forma, é derrubado o anel externo. Este elétron não permanece livre por muito tempo, já que o silício positivo / boro placa chama-lo para o local aberto em sua própria banda exterior. Como os fótons do sol quebrar mais elétrons, a eletricidade é gerada. A eletricidade gerada por uma célula solar não é muito impressionante, mas quando todos os fios condutores tirar os elétrons livres longe das placas, há energia suficiente para motores de baixa potência amperagem ou outros aparelhos eletrônicos. Seja qual for electrões não são utilizados ou perdida para o ar são retornados para a placa negativa e todo o processo começa novamente.Um dos problemas principais com o uso de painéis solares é a pequena quantidade de energia eléctrica que geram em comparação com o seu tamanho. Uma calculadora pode apenas exigir uma única célula solar, mas um carro movido a energia solar exigiria vários milhares. Se o ângulo dos painéis solares é alterado, mesmo que ligeiramente, o rendimento pode cair de 50 por cento.Alguma energia a partir de painéis solares pode ser armazenado em pilhas de produtos químicos, mas geralmente não há excesso de energia muito em primeiro lugar. A luz do sol mesmo que proporciona também fornece fótons ultravioleta mais destrutivos e as ondas de infravermelhos, o qual eventualmente causar os painéis de degradar fisicamente. Os painéis também deve ser exposto a elementos meteorológicos destrutivos, que também podem afectar significativamente a eficiência.Muitas fontes também referir-se a painéis solares como células fotovoltaicas, que faz referência a importância da luz (fotografias) na geração de tensão eléctrica. O desafio para os futuros cientistas será criar mais eficientes painéis solares são pequenos o suficiente para aplicações práticas e poderoso o suficiente para criar a energia em excesso para momentos em que a luz solar não está disponível.
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