ТЕМЕ

Фотонапонске ћелије: како раде

Фотонапонске ћелије: како раде


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Фотонапонске ћелије: како раде и како су направљене. Показаћемо вам како функционише соларна ћелија заснована на силицијуму.

ТхеФотонапонске ћелијеспособни су да сунчево зрачење претворе у електричну. Ово је сада свима јасно ... да, али како то раде? Одговор лежи у структурисоларна ћелијаали пре него што уђемо и видимокако ради фотонапонска ћелијадаћемо вам основе.

Од светлости до струје

Важно је разумети концепт „светлости“. Светлост има корпускуларну природу и таласну природу и, ради поједностављења, рећи ћемо вам да је сачињена од фотона. Стога је сваки фотон она елементарна честица која ствара светлост. Да бисте разумели енергетску снагу светлости, позивамо вас да прочитате наш чланак „Микроталасна, како то ради“, видећете даколичина енергијекоји садржи фотон зависи од таласне дужине сунчевог зрачења.

Узмите у обзир да се фотон од 260 нм одликује енергијом једнаком 4,8 електронских волти. Отуда долази енергија која се трансформише у електричну. Како се догађа ова трансформација? Настављамо корак по корак.

Фотонапонска ћелија: како је направљена

Фотонапонска ћелија је састављена од силицијума: овај полупроводнички материјал може енергију сунчевог зрачења (светлости) претворити у електричну.

Чисти силицијум садржи 4 валентна електрона. За производњу соларних ћелија он се „допира“ како би се омогућио уредан пролазак електрона.

„Легирани силицијум“ садржи „нечистоће“ које модификују електричне особине полупроводника. Увођењем атома фосфора добија се формирање силицијума н-типа (који се одликује великом густином слободних електрона). Увођењем атома бора добија се стварање силицијума п-типа (слободни набоји су позитивни, зову се рупе).

Тако обрађени силицијум имат ће зону П и зону Н одвојени зоном спајања познат као „пражњење“ или свемирски набој. Електрони из н зоне дифундирају у п зону, па је Н силицијум позитивно наелектрисан, док је п-тип негативно наелектрисан.

Пролазак оптужби је према конвенцији: од позитивног до негативног набоја.

Фотонапонска ћелија: како то функционише

Узмите у обзир да зона н и зона п имају величину од неколико микрометара и да је између ове две зоне уметнут свемирски набој. Свемирско пуњење држи одвојене зоне са покретним пуњењем.

На овај начин, накнаде су доступне запроводљивост електричне енергије.

Када фотон „погоди“ овај систем, добијају се парови „електронска рупа“ у н и п зони. Ова појава је реченафотоелектрични ефекат. Обрада силицијума (допинг) доводи до померања фотоелектрона према н зони (позитивни пол електричног поља који је створен), док рупе (позитивни набоји) иду према п зони (негативни пол електричног поља).

Укратко:
у фотонапонској ћелији постоји присан контакт два слоја силицијума, једног типа п и другог типа н. Ова два слоја су прошарана п-н спојем или празним подручјем, на овом подручју се формирајако електромагнетно поље. Све ово је величине само неколико микрона.

Фотонапонски рад

Сунчева светлост „бомбардује“ модификовани полупроводник. Позитивни и негативни електрични набоји, зафотонапонски ефекат, одвојени су од електричног поља. Настаје разлика у потенцијалу која ће довести до циркулацијеТренутни: струја је већа што је већа количина упадне светлости. То је тачно до одређене тачке због појаве засићења: вишак енергије фотона не генерише увек електричну струју већ се расипа у топлоти унутарсоларна ћелија.

Ефикасност а соларна ћелијадаје неколико фактора. Поред „плафона“ светлосне енергије који соларна ћелија може да прими пре него што је расипа у облику топлоте, постоје и други фактори који чинефотонапонска ћелијамање или више ефикасан.

Да би могао да покрене фотонапонски ефекат, сваки фотон мора да има одређену количину енергије. Минимална вредност потребна за активирање фотонапонског ефекта зависи од материјала од којег је ћелија направљена.

Само део енергије коју фотон преноси на електрон соларне ћелије претвара се у електричну енергију.

Даље, нису сви парови електронских рупа одвојени н-п спојем, део се рекомбинује унутар ћелије, не помажући у стварању електричног потенцијала.

Како се електрична струја производи помоћу соларне ћелије

Да би се створила електрична струја, набоји који циркулишу у проводном појасу мораће да дођу до металних контаката.

Када светлосна енергија погоди соларну ћелију, парови електронских рупа унутар одељка за спајање н - нп - п понашају се слично ономе што би се дешавало у диоди са паралелним генератором струје.


Видео: Solarni paneli (Јули 2022).


Коментари:

  1. Zebulun

    Хајде да разговарамо.

  2. Birdhill

    wonderfully, is the entertaining phrase

  3. Zebadiah

    придружујем се. И ја сам се суочио са тим. Хајде да разговарамо о овом питању.

  4. Jay

    је апсолутно усклађен



Напиши поруку