Sains Popular: Bagaimana Penjanaan Kuasa Photovoltaic?
Jan 05, 2018
Penjanaan kuasa photovoltaic adalah teknologi yang menggunakan kesan photovoltaic antara muka semikonduktor untuk menukar tenaga cahaya secara terus ke dalam elektrik. Penjanaan kuasa photovoltaic terdiri daripada tiga bahagian panel solar (modul), pengawal dan penyongsang. Komponen utama terdiri daripada komponen elektronik. Jadi, apakah proses tertentu? Di sini, kita akan melihat analisis terperinci, proses penjanaan kuasa photovoltaic adalah apa?
Mengenai semikonduktor
Kimia kristal silikon sangat stabil. Pada suhu bilik, kecuali hidrogen fluorida, sukar untuk bertindak balas dengan bahan lain dan konduktor yang lemah kerana ia tidak mempunyai elektron bebas yang terbiar. Atom fosforus (P) daripada lima elektron terluar, atom fosforus ke dalam kristal silikon, maka kristal silikon jelas merupakan elektron bebas tambahan.
Atom fosfor mengambil empat elektron dan bahagian empat atom silikon bersebelahan, terdapat satu elektron yang tinggal, ia bebas. Banyak atom silikon dalam kristal silikon digantikan oleh atom fosforus, menghasilkan banyak elektron bebas, sehingga ia menjalankan elektrik. Pada ketika ini, kami telah membuat semikonduktor, namanya adalah "semikonduktor N-jenis."
Selepas doping dengan atom aluminium, jelas ada elektron yang hilang. Doping silikon dengan atom trivalen seperti aluminium dan boron menghasilkan sejenis semikonduktor yang dipanggil "semikonduktor P-jenis" P "Bayangkan sebuah lubang yang memerlukan elektron untuk diisi.
Semikonduktor P-jenis juga konduktif, kerana selepas penggunaan medan elektrik luaran, elektron-elektron dalam semikonduktor P-jenis berurutan mengisi lubang di arah medan elektrik bertentangan, dan pada masa yang sama, lubang bergerak ke arah medan elektrik, supaya arus dihasilkan.
Mengenai persimpangan PN
Sekiranya satu sisi kristal semikonduktor adalah semikonduktor N-jenis dan sisi lain adalah semikonduktor P-jenis, permukaan sentuhan di tengah dipanggil simpang PN. Dalam semikonduktor N-jenis, kepekatan elektron bebas adalah tinggi, manakala dalam semikonduktor P-jenis, kepekatan lubang adalah tinggi. Menurut prinsip penyebaran, bahan-bahan sentiasa tersebar dari kepekatan tinggi ke kepekatan rendah.
Oleh itu, di persimpangan PN, akan terdapat banyak elektron bebas dari semikonduktor N-jenis ke penyebaran semikonduktor P-jenis, hasilnya ialah semikonduktor N-jenis adalah neutral elektrik, tidak dikenakan, tetapi kerana kehilangan daripada beberapa elektron, Ia dikenakan secara positif. Dalam semikonduktor P-jenis, kerana banyak elektron bebas berlari untuk mengisi banyak lubang, menyebabkan kepekatan lubang yang berkurangan, semikonduktor P-jenis asal juga neutral elektrik, kini lebih banyak daripada elektronik, jadi membawa elektrik negatif.
Di persimpangan PN, satu pihak dikenakan secara positif dan sisi lain dikenakan caj negatif, sekali gus membentuk medan elektrik dalaman di permukaan sentuhan.
Apakah proses penjanaan kuasa photovoltaic?
Apabila cahaya matahari bersinar pada semikonduktor tipikal, elektron dan lubang dihasilkan. Iaitu, apabila cahaya matahari menjana elektron bebas dalam semikonduktor, lubang dijana pada masa yang sama kerana elektron meninggalkan sel suria. Kedudukannya, apabila menjadi elektron bebas, kedudukan itu semestinya tidak mempunyai elektron, dan lubang dibuat .
Oleh kerana terdapat medan elektrik dalaman di simpang PN, apabila cahaya matahari menghasilkan elektron dan lubang di persimpangan PN, elektron-elektron berpindah ke semikonduktor N-jenis di bawah tindakan medan elektrik dalaman. Begitu juga, lubang bergerak ke semikonduktor P-jenis. Pada ketika ini, jika simpang PN disambungkan ke kedua-dua hujung dawai, anda boleh menjana arus.
