Ilustración do principio dos paneis solares
Ilustración do principio dos paneis solares
A enerxía solar é a mellor fonte de enerxía para a humanidade, e as súas características inesgotables e renovables determinan que se converta na fonte de enerxía máis barata e práctica para a humanidade. Os paneis solares son enerxía limpa sen contaminación ambiental. Dayang Optoelectronics desenvolveuse rapidamente nos últimos anos, é o campo de investigación máis dinámico e tamén é un dos proxectos máis destacados.
O método de fabricación de paneis solares baséase principalmente en materiais semicondutores, e o seu principio de funcionamento é utilizar materiais fotoeléctricos para absorber a enerxía luminosa despois da reacción de conversión fotoeléctrica, segundo os diferentes materiais utilizados, pódese dividir en: células solares baseadas en silicio e delgadas. -células solares de película, hoxe principalmente para falarvos dos paneis solares baseados en silicio.
En primeiro lugar, paneis solares de silicio
Principio de funcionamento da célula solar de silicio e diagrama de estrutura O principio de xeración de enerxía da célula solar é principalmente o efecto fotoeléctrico dos semicondutores, e a estrutura principal dos semicondutores é a seguinte:
Unha carga positiva representa un átomo de silicio, e unha carga negativa representa catro electróns orbitando un átomo de silicio. Cando o cristal de silicio se mestura con outras impurezas, como boro, fósforo, etc., cando se engade boro, haberá un burato no cristal de silicio e a súa formación pode referirse á seguinte figura:
Unha carga positiva representa un átomo de silicio, e unha carga negativa representa catro electróns orbitando un átomo de silicio. O amarelo indica o átomo de boro incorporado, porque só hai 3 electróns ao redor do átomo de boro, polo que producirá o burato azul que se mostra na figura, que se volve moi inestable porque non hai electróns, e é fácil absorber e neutralizar electróns. , formando un semicondutor de tipo P (positivo). Do mesmo xeito, cando se incorporan átomos de fósforo, debido a que os átomos de fósforo teñen cinco electróns, un electrón faise moi activo, formando semicondutores de tipo N(negativo). Os amarelos son núcleos de fósforo, e os vermellos son os electróns en exceso. Como se mostra na figura a continuación.
Os semicondutores de tipo P conteñen máis buratos, mentres que os semicondutores de tipo N conteñen máis electróns, polo que cando se combinan semicondutores de tipo P e N, formarase unha diferenza de potencial eléctrico na superficie de contacto, que é a unión PN.
Cando se combinan semicondutores tipo P e tipo N, fórmase unha capa fina especial na rexión interfacial dos dous semicondutores), e o lado tipo P da interface está cargado negativamente e o lado tipo N está cargado positivamente. Isto débese ao feito de que os semicondutores de tipo P teñen múltiples buratos e os semicondutores de tipo N teñen moitos electróns libres e hai unha diferenza de concentración. Os electróns da rexión N difúndense na rexión P, e os buratos da rexión P difunden na rexión N, formando un "campo eléctrico interno" dirixido de N a P, evitando así que se produza a difusión. Despois de alcanzar o equilibrio, fórmase unha fina capa tan especial para formar unha diferenza de potencial, que é a unión PN.
Cando a oblea está exposta á luz, os buratos do semicondutor de tipo N na unión PN móvense á rexión de tipo P, e os electróns da rexión de tipo P móvense á rexión de tipo N, dando lugar a unha corrente de da rexión de tipo N á rexión de tipo P. Despois fórmase unha diferenza de potencial na unión PN, que forma a fonte de alimentación.