سلول خورشیدی
سلولهای خورشیدی کاربرد بسیاری دارند. سلولهای تکی برای فراهم کردن توان لازم دستگاههای کوچکتر مانند ماشین حساب الکترونیکی به کار میروند. آرایههای فوتوولتاییک الکتریسیتهٔ بازیافتشدنیای را تولید میکنند که عمدتاً در موارد عدم وجود سیستم انتقال و توزیع الکتریکی کاربرد دارد. برای مثال میتوان به محلهای دور از دسترس، ماهوارههای مدارگرد، کاوشگرهای فضایی و ساختمانهای مخابراتی دور از دسترس اشاره کرد. علاوه بر این استفاده از این نوع انرژی امروزه در محلهایی که شبکهٔ توزیع هم موجود است مرسوم شدهاست.
امروزه انسان با پیشرفتهایی که در زمینههای مختلف کرده، نیازی روز افزون به انرژی پیدا کرده و این امر او را بر آن داشت تا با روشهای گوناگون انرژی مورد نیاز خود را کسب کند. یکی از این روشها که طی ۲۰ سال اخیر، انسان از آن استفاده میکند، استفاده از باتریهای خورشیدی است. خورشید در هر ثانیه حدود ۱۰۰۰ ژول انرژی به هر متر مربع از سطح زمین منتقل میکند که با جمعآوری کردن آن میتوان انرژی مورد نیاز برای کارهای مختلفی را تأمین کرد.
ساختار باتری خورشیدی
باتریهای خورشیدی معمولاً از مواد نیمهرسانا، مخصوصاً سیلیسیم، تشکیل شدهاست. هر اتم سیلیسیم با چهار اتم دیگر پیوند تشکیل میدهد و بدین صورت، شکل کریستالی آن پدید میآید. در باتریهای خورشیدی به سیلیسیم مقداری جزئی ناخالصی اضافه میکنند. اگر اتم ناخالص ۵ ظرفیتی باشد (اتم سیلیسیم ۴ ظرفیتی است) آنگاه در ارتباط با چهار اتم سیلیسیم یک لایهٔ آن بدون پیوند باقی میماند (یک تک الکترون). به همین دلیل چون بار نسبی منفی پیدا میکند به آن سیلیسیم نوع N) Negative) میگویند. و همین طور اگر اتم ناخالص دارای ظرفیت ۳ باشد آنگاه یک حفرهٔ اضافی ایجاد میشود. حفره را به گونهای میتوان گفت که جای خالی الکترون است، با بار مثبت (به اندازهٔ الکترون) و جرمی برابر با جرم الکترون. که این امر هم باعث مثبت شدن نسبی ماده میشود و به آن سیلیسیم نوع P) Positive) میگویند . هر باتری خورشیدی از ۶ لایه تشکیل شده که هر لایه را مادهای خاص تشکیل میدهد که در شکل مشخص شدهاست.
عملکرد باتری خورشیدی
در بسیاری از موارد ناخالصی سبب ایجاد اشکال در سیستم میشود، اما در باتریهای خورشیدی با ایجاد ناخالصی به سیستم به گونهای کمک میکنیم! البته این زمانی آشکار میشود که دو نوع p و n را کنار یکدیگر بگذاریم. در این حالت این ماده، جریان برق را تنها از یک سو عبور میدهد (یعنی کار دیود را انجام میدهد)، اما این موضوع برای ما مهم نیست. آنچه اهمیت دارد این است که وقتی فوتونی به این ماده برخورد کند و با شرط اینکه دارای انرژی کافی باشد، آنگاه تمام انرژی خود را به یک الکترون داده و باعث حرکت آن الکترون میشود و به طبع هم یک حفره در ماده ایجاد میشود. چون ماده نوعی دیود است و همانند آن عمل میکند، بدین سبب حفره را به قسمت p و الکترون را به قسمت n میفرستد. حال اگر ما یک رسانای خارجی بگذاریم به گونهای که دو قسمت n و p را به هم وصل کند، الکترونها با عبور از این مسیر و رسیدن به حفرهها و ترکیب شدن با آنها، میتوانند تولید انرژی و کار برای ما کنند.
برگرفته از ویکیپدیا دانشنامه آزاد
جواب صحیح را 
ب.م
