X'inhu l-prinċipju tal-ġenerazzjoni tal-enerġija taċ-ċelloli solari?

Issa, aktar u aktar ċelloli solari jidhru fil-kamp viżiv tan-nies. Sakemm ikun hemm dawl tax-xemx, jista 'jiġġenera kurrent, li mhuwiex konvenjenti wisq. X'inhu l-prinċipju tiegħu? Illum, se nitkellem fil-qosor u kemmxejn fil-fond dwar il-prinċipju tal-ġenerazzjoni tal-enerġija taċ-ċelloli solari tas-silikon kristallin l-aktar komuni.

L-ewwelnett, irridu nintroduċu l-materja prima taċ-ċelloli solari tas-silikon kristallin: silikon. Dawn l-affarijiet suwed u kemmxejn metalliċi huma polisiliċju inizjalment ippreparati minn xi metodi kimiċi. Is-silikon huwa materjal semikonduttivi, li jfisser li l-konduttività tiegħu hija bejn dik ta 'konduttur u iżolatur. B'differenza mill-metalli, it-trasportaturi tas-silikon għandhom xi ħaġa msejħa toqob minbarra l-elettroni.

X'inhi toqba?

Hemm erba 'elettroni fis-saff ta' barra tal-atomu tas-silikon. Jekk xi elettroni jiksbu ċertu ammont ta 'enerġija mid-dinja ta' barra, huma jeħlu u jsiru elettroni b'xejn, u l-pożizzjoni oriġinali tal-elettroni ssir post vakanti, u dan il-post vakanti huwa toqba. Aħna lkoll nafu li l-elettroni huma ċċarġjati b'mod negattiv, għalhekk it-toqob huma ekwivalenti għal trasportatur iċċarġjat b'mod pożittiv.

Ukoll, billi tkun taf dan, il-ħaġa li jmiss li rridu nitkellmu dwarha hija silikon tat-tip P u silikon tat-tip N. Dan huwa sempliċi ħafna, silikon tat-tip P ifisser li t-toqob huma t-trasportaturi tal-maġġoranza, u silikon tat-tip N ifisser li l-elettroni huma t-trasportaturi tal-maġġoranza. Liema? Tgħid li n-numru ta 'elettroni u toqob għandu jkun l-istess? Hmm ~ Jekk il-purità tas-silikon hija 100%, ovvjament in-numru tagħhom huwa l-istess, imma x'jiġri jekk nissostitwixxu ftit mis-silikon fl-element tas-silikon b'element b'ħames elettroni fis-saff ta 'barra tal-atomu? X'jiġri jekk tibdilha b'element bi tliet elettroni biss fil-qoxra l-aktar 'il barra?

Iż-żewġ elementi l-aktar doped fis-silikon huma l-fosfru (+5 valenza) u l-boron (+3 valenza).

Imbagħad, hemm xi ħaġa msejħa junction PN, li mhix sempliċement biċċa silikon tat-tip P u biċċa silikon tat-tip N. Ġeneralment, wiċċ ta' biċċa silikon tat-tip P huwa mgħaddes bil-fosfru biex jifforma saff ta' silikon tat-tip N, u viċi versa, sabiex junction PN tkun iffurmata fiż-żona fejn is-silikon tat-tip P u l-interface tas-silikon tat-tip N.

Il-formazzjoni tal-junction tal-PN hija sempliċi ħafna. Peress li hemm ħafna toqob b'xejn fis-silikon tat-tip P, u hemm ħafna elettroni b'xejn fis-silikon tat-tip N, minħabba d-differenza fil-konċentrazzjoni, it-toqob fis-silikon tat-tip P se jinxterdu fis-silikon tat-tip N, filwaqt li s-silikon tat-tip N għandu elettroni aktar ħielsa. Elettroni fis-silikon jinxterdu wkoll f'silikon tat-tip P. B'dan il-mod, kamp elettriku jiġi ffurmat fiż-żona fejn jiltaqa 's-silikon tat-tip P u N. Insejħulha kamp elettriku inkorporat. Hekk kif id-diffużjoni timxi 'l quddiem, is-saħħa tal-kamp elettriku se ssir akbar u akbar, u l-kamp elettriku jimbotta t-toqob għas-silikon tat-tip P. imbottatura tad-direzzjoni. Fl-aħħarnett, il-forza tal-kamp elettriku u d-differenza tal-konċentrazzjoni jiffurmaw bilanċ, u b'hekk jiksbu junction stabbli tal-PN.

Issa għall-parti finali. Il-junction tal-PN kif tiġġenera l-elettriku? Bħala semikonduttur, is-silikon għandu proprjetà importanti oħra. Jiġifieri, meta jkun hemm dawl, l-elettroni fis-saff ta 'barra tas-silikon jiksbu enerġija mid-dawl biex isiru elettroni ħielsa u jħallu toqba fil-pożizzjoni oriġinali biex jiffurmaw par ta' toqba tal-elettroni. Jekk dan il-grupp ta 'pari ta' toqob tal-elettroni jiġi ġġenerat fir-reġjun fejn il-kamp elettriku huwa mibni fil-junction tal-PN, taħt l-azzjoni tal-forza tal-kamp elettriku, it-toqob jimxu lejn ir-reġjun P, u l-elettroni jimxu lejn ir-reġjun N. B'dan il-mod, se tiġi ġġenerata differenza potenzjali madwar il-junction tal-PN. Jekk ngħaqqdu ż-żewġt itruf tal-junction tal-PN mal-elettrodu u mbagħad nixegħlu, jiġi ġġenerat kurrent.

Dan ta 'hawn fuq huwa l-prinċipju tal-ġenerazzjoni tal-enerġija taċ-ċelloli solari. Il-prinċipju huwa pjuttost sempliċi, iżda fil-proċess tal-produzzjoni, sabiex tittejjeb l-effiċjenza tal-batterija, hemm ħafna proċessi oħra li jeħtieġ li jittejbu.