ידע

איור של העיקרון של פאנלים סולאריים

איור של העיקרון של פאנלים סולאריים

אנרגיה סולארית היא מקור האנרגיה הטוב ביותר עבור האנושות, ומאפייניה הבלתי נדלים והמתחדשים קובעים שהיא תהפוך למקור האנרגיה הזול והמעשי ביותר עבור האנושות. פאנלים סולאריים הם אנרגיה נקייה ללא כל זיהום סביבתי. Dayang Optoelectronics התפתחה במהירות בשנים האחרונות, היא תחום המחקר הדינמי ביותר, והיא גם אחד הפרויקטים הכי גבוהים.

שיטת הכנת פאנלים סולאריים מבוססת בעיקרה על חומרים מוליכים למחצה, ועקרון העבודה שלה הוא שימוש בחומרים פוטו-אלקטריים לקליטת אנרגיית אור לאחר תגובת המרה פוטו-אלקטרית, בהתאם לחומרים השונים בהם נעשה שימוש, ניתן לחלק ל: תאים סולאריים מבוססי סיליקון ודקים -פילם תאים סולאריים, היום בעיקר כדי לדבר איתך על פאנלים סולאריים מבוססי סיליקון.

ראשית, פאנלים סולאריים מסיליקון

עקרון העבודה של תא סולרי סיליקון ודיאגרמת המבנה העיקרון של ייצור חשמל של תאים סולאריים הוא בעיקר ההשפעה הפוטואלקטרית של מוליכים למחצה, והמבנה העיקרי של מוליכים למחצה הוא כדלקמן:

מטען חיובי מייצג אטום סיליקון, ומטען שלילי מייצג ארבעה אלקטרונים המקיפים אטום סיליקון. כאשר גביש הסיליקון מעורבב עם זיהומים אחרים, כגון בורון, זרחן וכו', כאשר מוסיפים בורון, יהיה חור בגביש הסיליקון, והיווצרותו יכולה להתייחס לאיור הבא:

מטען חיובי מייצג אטום סיליקון, ומטען שלילי מייצג ארבעה אלקטרונים המקיפים אטום סיליקון. הצהוב מציין את אטום הבור המשולב, כי יש רק 3 אלקטרונים מסביב לאטום הבור, אז הוא יפיק את החור הכחול שמוצג באיור, שהופך מאוד לא יציב כי אין אלקטרונים, וקל לקלוט אלקטרונים ולנטרל. , יוצר מוליך למחצה מסוג P (חיובי). באופן דומה, כאשר משולבים אטומי זרחן, מכיוון שלאטומי זרחן יש חמישה אלקטרונים, אלקטרון אחד הופך לפעיל מאוד, ויוצר מוליכים למחצה מסוג N(שלילי). הצהובים הם גרעיני זרחן, והאדומים הם האלקטרונים העודפים. כפי שמוצג באיור למטה.

מוליכים למחצה מסוג P מכילים יותר חורים ואילו מוליכים למחצה מסוג N מכילים יותר אלקטרונים, כך שכאשר משולבים מוליכים למחצה מסוג P וסוג N, יווצר הפרש פוטנציאל חשמלי במשטח המגע, שהוא צומת ה-PN.

כאשר משלבים מוליכים למחצה מסוג P וסוג N, נוצרת שכבה דקה מיוחדת באזור הממשק של שני המוליכים למחצה), והצד מסוג P של הממשק טעון שלילי והצד מסוג N טעון חיובי. זה נובע מהעובדה שלמוליכים למחצה מסוג P יש מספר חורים, ולמוליכים למחצה מסוג N יש הרבה אלקטרונים חופשיים, ויש הבדל בריכוז. אלקטרונים באזור N מתפזרים לאזור P, וחורים באזור P מתפזרים לאזור N ויוצרים "שדה חשמלי פנימי" המכוון מ-N ל-P, ובכך מונעים את המשך הדיפוזיה. לאחר הגעה לשיווי משקל, נוצרת שכבה דקה מיוחדת כזו כדי ליצור הבדל פוטנציאלי, שהוא צומת PN.

כאשר הפרוסה נחשפת לאור, החורים של המוליך למחצה מסוג N בצומת PN נעים לאזור מסוג P, והאלקטרונים באזור מסוג P עוברים לאזור מסוג N, וכתוצאה מכך זרם מ-P האזור מסוג N לאזור מסוג P. אז נוצר הבדל פוטנציאלי בצומת PN, שיוצר את ספק הכוח.