Cellulae solares sunt instrumenta non mechanica quae semiconductoribus utuntur ad lucem solis directe in electricitatem convertendam per effectum photovoltaicum. Intuitive, homines fortasse putent cellulas solares sub luce solis intensa florere, sed re vera ita est?
Humanitas diu energiam solarem adhibuit, tribus modis praecipuis eam convertendi: conversione photovoltaica, conversione photothermica, et conversione photochemica. Generatio energiae photovoltaicae (PV), quae lucem solis in electricitatem convertit, unus ex efficacissimis usibus energiae solaris est.
Effectus photovoltaicus primum anno 1839 a scientiae perito Francogallico Edmundo Becquerel observatus est, et ad generationem potentialis electrici refertur cum lux semiconductorem attingit. Postea Einstein hunc effectum theoria quantica lucis explicavit, qua de causa Praemium Nobelianum Physicae anno 1921 accepit.
Dissimilis effectu photoelectrico, qui fit cum lux unum conductorem percutit, effectus photovoltaicus ad limitem inter duas laminas semiconductorias accidit. Cum filo coniunguntur, hic limes campum electricum creat, permittens currentem fluere.
Quomodo igitur cellulae solares lucem solarem in electricitatem convertunt? Lux solaris est latum spectrum radiationis electromagneticae. Cum cellulam solarem percutit, radiatio reflecti, absorberi, vel per eam transire potest. Sola radiatio absorpta in energiam electricam convertitur.
Pro semiconductoribus silicio fundatis, energia 1.11 electronvoltorum (eV) requiritur ad electronem ab atomo suo liberandum. Soli photoni quorum energia limen hoc maior est electricitatem generare possunt. Attamen, energia superflua a photonis altioris energiae ut calor amittitur, quod ad calefactionem tabulae solaris confert, quae temperaturam eius supra aerem ambientem elevare potest.
Contra opinionem vulgi, cellulae solares silicii fundatae re vera ambientes frigidiores praeferunt, quamquam adhuc lucem solis requirunt. Cum temperaturae crescunt, tabulae solares minus energiae producunt, quamvis eandem copiam lucis solaris accipiant.
Altae temperaturae praecipue tensionem circuitus aperti (tensionem cum nulla electricitas fluit) minuunt, quamquam electricitas circuitus brevis (quae est electricitas cum cellula circuitu brevi affecta est) relative stabilis manet. Hoc significat temperaturas altiores ad minorem efficientiam et potentiam emissariam imminutam ducere.
Cellulae solares typice ad temperaturam normalem 25°C (77°F) probantur. Cum temperatura tabulae 60°C (140°F) vel altiorem attingit, potentia eius significanter decrescit. Pro quolibet gradu temperaturae aucto, fluxus brevis circuitus tantum 0.04% augetur, dum tensio circuitus aperti 0.4% decrescit.
Etiamsi efficientia aestate decrescit, abundantia solis hoc tempore adhuc maiorem productionem energiae generalis comparata cum aliis temporibus efficit.
Quomodo Tabulas Solares Refrigerare
Sicut alia instrumenta electronica, tabulae solares melius in temperaturis frigidioribus funguntur. Cum a luce solis potius quam a calore pro energia nitantur, optime in condicionibus claris simulque frigidis funguntur.
Ad refrigerandos tabulas solares aestate, num umbraculum ponere debemus? Minime! Solem obstruere propositum tabulae solaris tolleret. Quid de crema solari applicanda? Minime, applicatio impedimentorum physicorum absorptionem lucis minueret, et modi chemici temperaturam deminuere non iuvarent.
Pro tabulis solaribus tectis, ventilatio naturalis est modus efficax et oeconomicus ad eas refrigerandas. Tabulas cum spatio inter eas et tectum collocando, aer circulare et refrigerari potest. Tamen, interest folia et sordes extra spatium arcere, ut fluxus aeris servetur et nimium calefieri prohibeatur.
Investigatores etiam varias methodos refrigerationis ad efficientiam tabularum solarium augendam studuerunt. Praeter ventilationem naturalem, refrigeratio aëris coacti et refrigeratio photovoltaico-thermica (PVT) exploratae sunt, perspicientias utiles in deminuendis temperaturis tabularum et augenda productione energiae offerentes.
Dum cellulae solares, missae energiae purae, in vitas nostras integrari pergunt, novum undam solutionum humilis carbonis et environmentaliter amicarum secum adferunt.
