הטכנולוגיה

ה-LED הוא התקן תאורה הבנוי על בסיס עיקרון המוליך למחצה. רוב מוצרי תאורת ה-LED מבוססים על תרכובת אלומיניום-גאליום-ארסן (AlGaAs)  שהיא תרכובת טהורה בה כל היונים קשורים זה לזה, כך שאין אלקטרונים חופשיים המסוגלים להוליך תרכובת טהורה משמשת כמבודד מלא. לחומר זה מוסיפים חומרים שונים בתהליך הנקרא 'זיהום' (doping). לאחר הזיהום מאבדת התרכובת את הבידוד המושלם הקיים בתרכובת המקורית. ניתן לגרום לאחד משני מצבים – האחד אלקטרונים 'מיותרים' וחופשיים בתרכובת החדשה והשני אלקטרונים חסרים. שני מצבים אלו גורמים לתרכובת החדשה להוליך זרם חשמלי.

חומר מזוהם, היוצר עודף אלקטרונים, נקרא חומר מסוג N (מהמילה Negative) מכיוון שכעת יש לו עודף אלקטרונים בעלי מטען שלילי.

חומר מזוהם, היוצר עודף פרוטונים, נקרא חומר מסוג P (מהמילה Positive) מכיוון שכעת יש לו עודף פרוטונים בעלי מטען חיובי.

דיודה מאירה היא התקן המורכב משני חומרים אלה (P ו-N) המחוברים אחד לשני ולאלקטרודות. כאשר האלקטרודות אינן מחוברות למתח נמשכים האלקטרונים מחומר N לפרוטונים מחומר P ולהפך. תהליך זה מתרחש בעיקר לאורך המפגש בין שני החומרים. מכיוון שכעת באזור הצומת אין יותר אלקטרונים או פרוטונים חופשיים, חזרה שם התרכובת למצבה המקורי, לפני הזיהום, וכעת אינה מוליכה כלל. אזור זה לאורך הצומת ובמרחק מה ממנה נקרא 'אזור ההרקה' (Depletion Zone). כאשר נחבר מתח לדיודה נגרום לכל אחד מהמטענים להדחות מההדק המתאים ולעבור לצד השני וכך יזרום זרם חשמלי של מטען בחומר.

כאשר האלקטרונים והפרוטונים משלימים אחד את השני נוצרת פליטת אנרגיה. אנרגיה זו נפלטת כפוטונים, הלא הם החלקיקים המרכיבים את האור.

ייצור חשמל סולארי – הטכנולוגיה

התא הפוטו-וולטאי בצורתו הנוכחית הומצא בשנות החמישים. הוא נמצא בשימושים שונים החל ממחשבונים אישיים ועד להפעלת מתקני תקשורת בנקודות מבודדות נעדרות תשתית הולכה. תא פוטו-וולטאי בנוי משני לוחות צורן (סיליקט), שבכל אחד מהם יסוד נוסף. בין שני הלוחות מתקיימת תנועת אלקטרונים בחשיפה לאור השמש. הלוחות הפוטו-וולטאים משתנים בתפוקה ובנצילות עפ"י היסודות המצויים בהם. תהליך היצור של תא פוטו-וולטאי פשוט יחסית כפי שניתן לראות בסרטון המצורף מטה. הלוחות הפוטו-וולטאיים מייצרים מתח ישר אותו ממירים למתח חליפין של 220V ע"י ממיר. יעילות הלוחות הפוטו וולטאיים נמצאת בעליה מתמדת. בעבר לוחות של 2 מ"ר יצרו הספק של 250 וואט. כיום מגיע לוח כזה להספק של 360-400 וואט. ככל שהיעילות תגבר תועל האנרגיה הסולארית להיות תחליף ראוי לחשמל המיוצר מדלקים פוסיליים.

ייצור חשמל סולארי והעברתו לחברת החשמל

החשמל המיוצר עובר באמצעות הממיר לרשת החשמל הארצית והוא גם מודד את תפוקת הלוחות לאותה נקודת זמן. ניתן להתקין גם חיבור לרשת האנטרנט ולפקח מרחוק על תפוקת המערכת. מונה ייצור חשמל המותקן ע"י חברת החשמל מודד את כמות החשמל הזורמת לרשת ולפיה מבוצע התשלום. ניתן להתקין את המערכת על גג או על הקרקע.

יצור ממוכן של פנלים סולריים