Илюстрация на принципа на слънчевите панели
Илюстрация на принципа на слънчевите панели
Слънчевата енергия е най-добрият енергиен източник за човечеството и нейните неизчерпаеми и възобновяеми характеристики определят това, че тя ще се превърне в най-евтиния и практичен енергиен източник за човечеството. Слънчевите панели са чиста енергия без никакво замърсяване на околната среда. Dayang Optoelectronics се развива бързо през последните години, е най-динамичната изследователска област и също така е един от най-известните проекти.
Методът за производство на слънчеви панели се основава главно на полупроводникови материали и принципът му на работа е да се използват фотоелектрични материали за абсорбиране на светлинна енергия след реакция на фотоелектрично преобразуване, според различните използвани материали могат да бъдат разделени на: базирани на силиций слънчеви клетки и тънки -филмови слънчеви клетки, днес главно за да ви говоря за слънчеви панели на базата на силиций.
Първо, силициеви слънчеви панели
Принцип на работа на силициевата слънчева клетка и структурна диаграма Принципът на генериране на енергия от слънчеви клетки е главно фотоелектрическият ефект на полупроводниците, а основната структура на полупроводниците е следната:
Положителният заряд представлява силициев атом, а отрицателният заряд представлява четири електрона, обикалящи около силициев атом. Когато силициевият кристал се смеси с други примеси, като бор, фосфор и др., когато се добави бор, ще има дупка в силициевия кристал и нейното образуване може да се отнася до следната фигура:
Положителният заряд представлява силициев атом, а отрицателният заряд представлява четири електрона, обикалящи около силициев атом. Жълтото показва вградения борен атом, защото има само 3 електрона около борния атом, така че ще произведе синята дупка, показана на фигурата, която става много нестабилна, защото няма електрони, и е лесно да се абсорбират електрони и да се неутрализират , образувайки полупроводник тип P (положителен). По същия начин, когато се включат фосфорни атоми, тъй като фосфорните атоми имат пет електрона, един електрон става много активен, образувайки полупроводници от N(отрицателен) тип. Жълтите са фосфорните ядра, а червените са излишните електрони. Както е показано на фигурата по-долу.
Полупроводниците от P-тип съдържат повече дупки, докато полупроводниците от N-тип съдържат повече електрони, така че когато се комбинират полупроводници от тип P и N, ще се образува разлика в електрическия потенциал на контактната повърхност, която е PN преходът.
Когато P-тип и N-тип полупроводници се комбинират, се образува специален тънък слой в междинната област на двата полупроводника), като P-тип страната на интерфейса е отрицателно заредена, а N-тип страната е положително заредена. Това се дължи на факта, че полупроводниците от тип P имат множество дупки, а полупроводниците от тип N имат много свободни електрони и има разлика в концентрацията. Електроните в областта N дифундират в областта P, а дупките в областта P дифундират в областта N, образувайки „вътрешно електрическо поле“, насочено от N към P, като по този начин предотвратява протичането на дифузия. След достигане на равновесие се образува такъв специален тънък слой, който образува потенциална разлика, която е PN преходът.
Когато пластината е изложена на светлина, дупките на полупроводника от N-тип в PN прехода се преместват в областта от тип P, а електроните в областта от тип P се преместват в областта от тип N, което води до ток от от N-тип регион към P-тип регион. След това се образува потенциална разлика в PN прехода, който формира захранването.