Saulės plokščių principo iliustracija
Saulės plokščių principo iliustracija
Saulės energija yra geriausias energijos šaltinis žmonijai, o jos neišsenkančios ir atsinaujinančios savybės lemia, kad ji taps pigiausiu ir praktiškiausiu energijos šaltiniu žmonijai. Saulės baterijos yra švari energija be jokios aplinkos taršos. „Dayang Optoelectronics“ pastaraisiais metais sparčiai vystėsi, yra dinamiškiausia mokslinių tyrimų sritis, taip pat vienas garsiausių projektų.
Saulės kolektorių gamybos metodas daugiausia grindžiamas puslaidininkinėmis medžiagomis, o jo veikimo principas yra naudoti fotoelektrines medžiagas, kad sugertų šviesos energiją po fotoelektrinės konversijos reakcijos, atsižvelgiant į skirtingas naudojamas medžiagas, jas galima suskirstyti į: silicio pagrindu pagamintus saulės elementus ir plonus. - Saulės elementų plėvele, šiandien daugiausia norime pakalbėti apie silicio pagrindu pagamintas saulės baterijas.
Pirma, silicio saulės baterijos
Silicio saulės elementų veikimo principas ir struktūros diagrama Saulės elementų energijos gamybos principas daugiausia yra puslaidininkių fotoelektrinis efektas, o pagrindinė puslaidininkių struktūra yra tokia:
Teigiamas krūvis reiškia silicio atomą, o neigiamas – keturis elektronus, besisukančius aplink silicio atomą. Kai silicio kristalas sumaišomas su kitomis priemaišomis, tokiomis kaip boras, fosforas ir kt., Kai įpilama boro, silicio kristale atsiras skylė, o jos susidarymas gali reikšti šį paveikslą:
Teigiamas krūvis reiškia silicio atomą, o neigiamas – keturis elektronus, besisukančius aplink silicio atomą. Geltona spalva rodo įjungtą boro atomą, nes aplink boro atomą yra tik 3 elektronai, todėl susidarys paveikslėlyje parodyta mėlyna skylė, kuri tampa labai nestabili, nes nėra elektronų, o elektronus lengva sugerti ir neutralizuoti , sudarydamas P (teigiamą) tipo puslaidininkį. Panašiai, kai fosforo atomai yra įtraukti, nes fosforo atomai turi penkis elektronus, vienas elektronas tampa labai aktyvus, sudarydamas N (neigiamus) puslaidininkius. Geltonieji – tai fosforo branduoliai, o raudonieji – elektronų perteklius. Kaip parodyta paveikslėlyje žemiau.
P tipo puslaidininkiuose yra daugiau skylių, o N tipo puslaidininkiuose daugiau elektronų, todėl sujungus P tipo ir N tipo puslaidininkius kontaktiniame paviršiuje, kuris yra PN sandūra, susidarys elektrinio potencialo skirtumas.
Sujungus P tipo ir N tipo puslaidininkius, dviejų puslaidininkių sąsajos srityje susidaro specialus plonas sluoksnis), o P tipo sąsajos pusė įkraunama neigiamai, o N tipo – teigiamai. Taip yra dėl to, kad P tipo puslaidininkiuose yra kelios skylės, o N tipo puslaidininkiuose daug laisvųjų elektronų ir yra koncentracijos skirtumas. N srities elektronai difunduoja į P sritį, o skylės P srityje difunduoja į N sritį, sudarydamos „vidinį elektrinį lauką“, nukreiptą iš N į P, taip užkertant kelią difuzijai. Pasiekus pusiausvyrą, susidaro toks specialus plonas sluoksnis, kad susidarytų potencialų skirtumas, tai yra PN sandūra.
Kai plokštelė yra veikiama šviesos, N tipo puslaidininkio skylės PN sandūroje pereina į P tipo sritį, o elektronai P tipo srityje – į N tipo sritį, todėl srovė iš iš N tipo srities į P tipo sritį. Tada PN sandūroje susidaro potencialų skirtumas, kuris formuoja maitinimo šaltinį.