Ilustracja zasady działania paneli słonecznych
Ilustracja zasady działania paneli słonecznych
Energia słoneczna jest najlepszym źródłem energii dla ludzkości, a jej niewyczerpalne i odnawialne właściwości decydują o tym, że stanie się najtańszym i najbardziej praktycznym źródłem energii dla ludzkości. Panele słoneczne to czysta energia, nie powodująca zanieczyszczeń środowiska. Dayang Optoelectronics szybko się rozwinęła w ostatnich latach, jest najbardziej dynamiczną dziedziną badawczą, a także jednym z najbardziej prestiżowych projektów.
Metoda wytwarzania paneli słonecznych opiera się głównie na materiałach półprzewodnikowych, a jej zasada działania polega na wykorzystaniu materiałów fotoelektrycznych do pochłaniania energii świetlnej po reakcji konwersji fotoelektrycznej, w zależności od różnych zastosowanych materiałów, można podzielić na: ogniwa słoneczne na bazie krzemu i cienkie -filmowe ogniwa słoneczne, dziś głównie po to, aby porozmawiać z Wami o panelach słonecznych na bazie krzemu.
Po pierwsze, krzemowe panele słoneczne
Zasada działania i schemat struktury krzemowych ogniw słonecznych Zasada wytwarzania energii przez ogniwa słoneczne polega głównie na efekcie fotoelektrycznym półprzewodników, a główna struktura półprzewodników jest następująca:
Ładunek dodatni reprezentuje atom krzemu, a ładunek ujemny reprezentuje cztery elektrony krążące wokół atomu krzemu. Kiedy kryształ krzemu zostanie zmieszany z innymi zanieczyszczeniami, takimi jak bor, fosfor itp., po dodaniu boru w krysztale krzemu pojawi się dziura, a jego powstawanie można odnieść do poniższego rysunku:
Ładunek dodatni reprezentuje atom krzemu, a ładunek ujemny reprezentuje cztery elektrony krążące wokół atomu krzemu. Kolor żółty wskazuje wbudowany atom boru, ponieważ wokół atomu boru znajdują się tylko 3 elektrony, więc powstanie niebieska dziura pokazana na rysunku, która staje się bardzo niestabilna, ponieważ nie ma elektronów, a elektrony łatwo jest zaabsorbować i zneutralizować , tworząc półprzewodnik typu P (dodatni). Podobnie, gdy włączone są atomy fosforu, ponieważ atomy fosforu mają pięć elektronów, jeden elektron staje się bardzo aktywny, tworząc półprzewodniki typu N (ujemnego). Żółte to jądra fosforu, a czerwone to nadmiarowe elektrony. Jak pokazano na poniższym rysunku.
Półprzewodniki typu P zawierają więcej dziur, natomiast półprzewodniki typu N zawierają więcej elektronów, zatem po połączeniu półprzewodników typu P i N na powierzchni styku, czyli złączu PN, powstanie różnica potencjałów elektrycznych.
Kiedy półprzewodniki typu P i typu N są łączone, w obszarze międzyfazowym dwóch półprzewodników tworzy się specjalna cienka warstwa), a strona typu P interfejsu jest naładowana ujemnie, a strona typu N jest naładowana dodatnio. Wynika to z faktu, że półprzewodniki typu P mają wiele dziur, a półprzewodniki typu N mają wiele wolnych elektronów i występuje różnica stężeń. Elektrony w obszarze N dyfundują do obszaru P, a dziury w obszarze P dyfundują do obszaru N, tworząc „wewnętrzne pole elektryczne” skierowane od N do P, zapobiegając w ten sposób dyfuzji. Po osiągnięciu równowagi tworzy się taka specjalna cienka warstwa, która tworzy różnicę potencjałów, czyli złącze PN.
Kiedy płytka jest wystawiona na działanie światła, dziury półprzewodnika typu N w złączu PN przemieszczają się do obszaru typu P, a elektrony z obszaru typu P przemieszczają się do obszaru typu N, powodując przepływ prądu z regionu typu N do regionu typu P. Następnie na złączu PN powstaje różnica potencjałów, która stanowi źródło zasilania.