עקרון ייצור החשמל
כאשר השמש זורחת על צומת pn מוליכים למחצה, נוצר זוג חלול-אלקטרונים חדש. תחת פעולת השדה החשמלי צומת pn, החור זורם מאזור n לאזור p, והאלקטרון זורם מאזור p לאזור n. כאשר מופעל המעגל נוצר הזרם. ככה עובדים תאים פוטו-וולטאים.
ייצור אנרגיה סולארית ישנן שתי דרכים לייצור אנרגיה סולארית, האחת היא מצב המרת אור-חום-חשמל, השנייה היא מצב המרה ישירה לאור-חשמל.
(1) שיטת המרת האור-חשמל-חשמל משתמשת באנרגיית החום הנוצרת מקרינת השמש כדי לייצר חשמל. באופן כללי אנרגיית החום שנספגת מומרת לקיטור של מדיום עובד על ידי אספן השמש ואז טורבינת הקיטור מונעת לייצר חשמל. התהליך הקודם הוא תהליך המרת חום-חום; התהליך האחרון הוא תהליך המרה תרמי-חשמלי.
(2) מצב המרה ישירה פוטואלקטרית מצב זה משתמש באפקט פוטואלקטרי כדי להמיר ישירות אנרגיה קורנת סולארית לאנרגיה חשמלית. המכשיר הבסיסי להמרה הפוטואלקטרית הוא תא סולארי. תא סולרי הוא מכשיר הממיר ישירות אנרגיית אור סולארית לאנרגיה חשמלית כתוצאה מההשפעה הפוטו-וולטאית. זהו פוטודיוד מוליכים למחצה. כאשר השמש זורחת על הפוטודיוד, הפוטודיוד ישנה את אנרגיית האור השמש לאנרגיה חשמלית ותייצר זרם חשמלי. כאשר תאים רבים מחוברים בסדרות או במקביל, הם יכולים להפוך למערך מרובע של תאים סולאריים עם כוח תפוקה גדול יחסית. [1]
