Um painel solar é um dispositivo que pode converter energia solar em energia elétrica. Seu princípio de funcionamento é baseado no efeito fotoelétrico, que é um fenômeno físico de conversão de energia luminosa em energia elétrica. Os painéis solares são compostos principalmente de múltiplas unidades de células solares, cada uma contendo um material semicondutor, geralmente silício ou outros materiais.
Quando a luz solar incide sobre os painéis solares, os fótons são absorvidos pelos materiais semicondutores e a energia que eles carregam é liberada para os elétrons no semicondutor. Neste ponto, os elétrons excitados pela energia farão a transição de seus orbitais bandgap originais para a banda de condução e formarão elétrons livres. Esses elétrons livres se moverão em direção ao concentrador de elétrons no painel solar, formando uma corrente elétrica.
Em painéis solares, materiais semicondutores com diferentes propriedades positivas e negativas, como tipo p e tipo n, são geralmente usados para formar junções PN. O material na região tipo p é dopado com uma pequena quantidade de metal Akali. Sob a irradiação da luz solar, o material metálico Akali transferirá elétrons para o material tipo n, formando uma corrente elétrica. Esta junção PN cumpre a função de converter energia luminosa em energia elétrica.
Os painéis solares têm muitas vantagens, por um lado, são puros e limpos, sem qualquer pós-poluição; Por outro lado, possui alta confiabilidade a longo prazo e uma vida útil superior a 30 anos. Além disso, o custo dos painéis solares tem diminuído continuamente com o avanço da tecnologia e está atualmente a aproximar-se do preço dos combustíveis fósseis.
A utilização de painéis solares pode não só fornecer às pessoas energia limpa e renovável, reduzir a dependência de combustíveis fósseis, mas também ajudar-nos a proteger melhor o ambiente e a alcançar o desenvolvimento sustentável.