Xjenza Popolari: Kif tiġġenera l-Ġenerazzjoni tal-Enerġija Fotovoltajka?
Jan 05, 2018
Il-ġenerazzjoni tal-enerġija fotovoltajka hija teknoloġija li tuża l-effett fotovoltajku ta 'interface tas-semikondutturi biex tikkonverti l-enerġija ħafifa direttament fl-elettriku. Il-ġenerazzjoni tal-enerġija fotovoltajka hija prinċipalment magħmula minn tliet partijiet ta 'panel solari (modulu), kontrollur u inverter. Il-komponenti ewlenin huma magħmula minn komponenti elettroniċi. Allura, x'inhu proċess speċifiku? Hawnhekk, se nagħmlu analiżi dettaljata, il-proċess tal-ġenerazzjoni tal-enerġija fotovoltajka huwa dak?
Dwar is-semikondutturi
Il-kimika tal-kristall tas-silikon hija stabbli ħafna. F'temperatura tal-kamra, minbarra l-fluworidu ta 'l-idroġenu, huwa diffiċli li tirreaġixxi ma' sustanzi oħra u hija konduttur ħażin minħabba li m'għandha l-ebda elettroni mingħajr idling. L-atomi tal-fosfru (P) tal-ħames elettroni l-aktar imbiegħda, l-atomi tal-fosforu fil-kristall tas-silikon, allura l-kristall tas-silikon huwa ovvjament elettroni żejda ħielsa.
L-atomi tal-fosfru jieħdu erba 'elettroni u l-erba' atomi tas-silikon ta 'madwar jaqsmu, hemm elettron li jibqa', huwa ħieles. Diversi atomi tas-silikon fil-kristalli tas-silikon huma mibdula b'atomi tal-fosfru, li joħolqu ħafna elettroni b'xejn, sabiex twassal l-elettriku. Fuq dan il-punt, għamilna semikondutturi, l-isem tagħha huwa "semikonduttur tat-tip N".
Wara d-doping b'atomiċi ta 'l-aluminju, huwa ċar li hemm elettron nieqes. Doping tas-silikon b'atomi trivalenti bħal aluminju u boron jirriżulta f'tip ieħor ta 'semikonduttur imsejjaħ "semikonduttur tat-tip P" P "Immaġina toqba li teħtieġ li l-elettroni jimlew.
Is-semikonduttur tat-tip P huwa wkoll konduttiv, minħabba li wara l-applikazzjoni ta 'kamp elettriku estern, l-elettroni fis-semikonduttur tat-Tip P imla b'mod sekwenzjali toqob fid-direzzjoni opposta tal-kamp elettriku, u fl-istess ħin, it-toqob jiċċaqalqu fid-direzzjoni tal- kamp elettriku, sabiex il-kurrent jiġi ġġenerat.
Dwar il-junction PN
Jekk naħa waħda ta 'kristall semikondutturi hija semikonduttur ta' tip N u n-naħa l-oħra hija semikonduttur tat-tip P, il-wiċċ ta 'kuntatt fin-nofs jissejjaħ junction PN. Fil-semikondutturi tat-tip N, il-konċentrazzjoni ta 'elettroni b'xejn hija għolja, filwaqt li fis-semikondutturi tat-tip P, il-konċentrazzjoni tat-toqob hija għolja. Skont il-prinċipju tat-tixrid, is-sustanzi dejjem jinfirxu minn konċentrazzjonijiet għoljin għal konċentrazzjonijiet baxxi.
Għalhekk, fil-junction PN, se jkun hemm ħafna elettroni ħielsa mis-semikondutturi tat-tip N għad-diffużjoni tas-semikondutturi tat-tip P, ir-riżultat huwa li n-semikonduttur N huwa elettrikament newtrali, mhux iċċarġjat, iżda minħabba t-telf ta 'wħud mill-elettroni, Jiġi ċċarġjat b'mod pożittiv. Fil-semikonduttur tat-tip P, minħabba li bosta elettroni b'xejn tmexxew biex jimlew ħafna toqob, li rriżultaw f'konċentrazzjoni mnaqqsa tat-toqba, is-semikonduttur tat-tip P oriġinali huwa wkoll elettrikament newtrali, issa aktar minn ħafna elettroniċi, għalhekk iġib l-elettriku negattiv.
Fil-junction PN, naħa waħda hija ċċarġjata b'mod pożittiv u n-naħa l-oħra hija ċċarġjata b'mod negattiv, u b'hekk jiffurmaw qasam elettriku intern fil-wiċċ tal-kuntatt.
X'inhu l-proċess ta 'ġenerazzjoni tal-enerġija fotovoltajka?
Meta d-dawl tax-xemx jiddi fuq semikonduttur tipiku, jiġu ġenerati elettroni u toqob. Jiġifieri, meta x-xemx tiġġenera elettron liberu f'semikonduttur, toqba hija ġġenerata fl-istess ħin minħabba li l-elettron jitlaq mill-ċellula solari. Il-pożizzjoni li tkun, meta ssir elettron liberu, dik il-pożizzjoni neċessarjament m'għandhiex elettron, u jinħolqu toqob .
Minħabba li hemm qasam elettriku intern fil-junction PN, meta x-xemx tiġġenera elettroni u toqob fil-junction PN, l-elettroni jiċċaqalqu lejn is-semikonduttur tat-tip N taħt l-azzjoni tal-kamp elettriku intern. Bl-istess mod, it-toqob jiċċaqalqu lejn is-semikonduttur tat-tip P. Fuq dan il-punt, jekk il-junction PN imqabbad maż-żewġt itruf tal-wajer, tista 'tiġġenera kurrenti.
