Hoe werkt een zonne-cel?

Zonnecellen zijn meestal gemaakt van silicium. Dat silicium bestaat uit twee lagen. Onder invloed van licht gaat er tussen de twee lagen een elektrische stroom lopen. Daarom heten zonnecellen ook wel fotovoltaïsche cellen (Grieks photos: licht, en Volt naar de eenheid van elektrische spanning). Afgekort wordt gesproken van PV-systemen. Een andere vorm van PV zijn de elementen gemaakt met de dunnelaagtechnologie. Hierbij wordt gebruikgemaakt van amorf silicium. Deze elementen hebben een lager rendement, maar zijn ook beduidend goedkoper. Het rendement van gangbare zonnecellen ligt tussen ca. 5 en 15%, waarbij de cellen met betere rendementen wel meestal onevenredig veel duurder zijn.

Zonnecellen bestaan uit 2 lagen silicium.
Zuiver silicium bevat 4 atomen.
Een laag is gedopeerd met borium en bevat 3 atomen
De andere laag is bewerkt met Fosfor en bevat nu 5 atomen.
Beide lagen zijn nu samengebracht en vormen zo een halfgeleider waarbij de stroom maar in één richting kan stromen.
Onder invloed van de zon gaan die teveel aan elektronen uit het ene nu naar het ander materiaal stromen en ontstaat dus een kleine elektrische stroom.
Een cel geeft +/- 0,5 Volt, het is dus een combinatie van de vele cellen die de juiste spanning en stroom kunnen leveren.

Zonnecellen worden meestal opgebouwd uit 2 lagen silicium, een p- en een n-laag. Deze lagen worden gemaakt door het silicium heel lichtjes te verontreinigen met een andere stof. De p-laag heeft een tekort aan elektronen de n-laag een overschot. Door invallende licht worden elektronen losgeslagen en omdat een zonnecel tevens diodewerking heeft kunnen die elektronen maar één kant op. Er ontstaat dus een potentiaal verschil: spanning. Als je daar iets op aansluit kun je een stroom laten lopen waar je iets mee kunt doen.
Zonnecellen worden meestal in combinatie gebruikt. Een enkele zonnecel geeft maar 0,5 V af en de maxiumale haalbare stroom is bijv. afhankelijk van het oppervlak van zo'n cel. Cellen worden dus zowel parallel als in serie geschakeld. Resp. om de stroom dan wel de spanning te vergroten.