Popularna znanost: Kako fotonaponska proizvodnja energije?
Jan 05, 2018
Fotonaponska energija je tehnologija koja koristi fotonaponski učinak poluvodičkog sučelja za pretvaranje svjetlosne energije izravno u električnu energiju. Fotonaponska proizvodnja energije uglavnom se sastoji od tri dijela solarne ploče (modula), regulatora i pretvarača. Glavne komponente sastoje se od elektroničkih komponenti. Dakle, što je određeni proces? Ovdje ćemo doći do detaljne analize, što je proces fotonaponskog generiranja energije?
O poluvodičima
Silikonska kristalna kemija je vrlo stabilna. Na sobnoj temperaturi, osim fluorovodika, teško je reagirati s drugim tvarima i slab je vodič jer nema slobodnih elektrona u praznom hodu. Atomi fosfora (P) najudaljenijih pet elektrona, atomi fosfora u silikonskom kristalu, tada silikonski kristal očito je dodatni slobodni elektroni.
Fosforni atomi izbacuju četiri elektrona i susjedni četiri silicija dijele, postoji elektron koji ostaje, slobodan. Brojni atomi silicija u kristalima silicija zamijenjeni su fosfornim atomima, što dovodi do velikog broja slobodnih elektrona, tako da provodi elektricitet. U ovom trenutku napravili smo poluvodič, naziv je "N-tip poluvodiča".
Nakon dopiranja sa aluminijskim atomima, jasno je da postoji elektron koji nedostaje. Silikon doping s trovalentnim atomima kao što su aluminij i bum rezultira drugim vrstama poluvodiča pod nazivom "P-tip poluvodiča" P "Zamislite rupu koja zahtijeva ispunjavanje elektrona.
P-tip poluvodiča također je vodljiva, jer nakon primjene vanjskog električnog polja, elektroni u P-tipskom poluvodiču uzastopno ispunjavaju rupice u suprotnom smjeru električnog polja, a istodobno se rupice kreću u smjeru električnog polja, tako da se stvara struja.
O PN spoju
Ako je jedna strana poluvodičkog kristala N-tip poluvodiča, a druga strana P-tipa poluvodiča, kontaktna površina u sredini naziva se PN spoj. U N-tipa poluvodiča, koncentracija slobodnih elektrona je visoka, dok je u P-tipa poluvodiča, koncentracija rupa je visoka. Prema principu difuzije, tvari se uvijek difundiraju od visokih koncentracija do niskih koncentracija.
Stoga će u PN spoju biti mnogo slobodnih elektrona od N-tipa poluvodiča do P-tipa poluvodičke difuzije, što znači da je N-tip poluvodiča električno neutralan, a ne napunjen, već zbog gubitka nekih od elektrona, Pozitivno se naplaćuje. U P-tipu poluvodiča, jer su mnogi slobodni elektroni potrčali da napune puno rupa, što rezultira smanjenom koncentracijom otvora, izvorni P-tip poluvodiča je također električki neutralan, sada više od puno elektroničkih, pa donijeti Negativnu električnu energiju.
U spoju PN, jedna strana je pozitivno napunjena, a druga strana negativno napunjena, stvarajući tako unutarnje električno polje na kontaktnoj površini.
Što je fotonaponska proizvodnja energije?
Kada sunčeva svjetlost zasja na tipičnom poluvodiču, generiraju se elektroni i rupe. To znači da kada sunčeva svjetlost stvara slobodni elektron u poluvodiču, istovremeno se stvara rupa, jer elektron napušta solarnu ćeliju. Položaj da bude, kada postaje slobodni elektron, taj položaj nužno nedostaje elektrona i stvaraju se rupe ,
Budući da u PN spoju postoji unutarnje električno polje, kada sunčeva svjetlost generira elektrone i rupice u spoju PN, elektroni prelaze na N-tip poluvodiča pod djelovanjem unutarnjeg električnog polja. Slično tome, rupice se pomiču na poluvodič P-tipa. U ovom trenutku, ako je PN spoj spojen na oba kraja žice, možete generirati struju.
