Il·lustració del principi dels panells solars
Il·lustració del principi dels panells solars
L'energia solar és la millor font d'energia per a la humanitat, i les seves característiques inesgotables i renovables determinen que es convertirà en la font d'energia més barata i pràctica per a la humanitat. Els panells solars són energia neta sense cap contaminació ambiental. Dayang Optoelectronics s'ha desenvolupat ràpidament en els darrers anys, és el camp de recerca més dinàmic i també és un dels projectes més destacats.
El mètode de fabricació de plaques solars es basa principalment en materials semiconductors, i el seu principi de funcionament és utilitzar materials fotoelèctrics per absorbir l'energia de la llum després de la reacció de conversió fotoelèctrica, segons els diferents materials utilitzats, es pot dividir en: cèl·lules solars a base de silici i primes. -Cèl·lules solars de pel·lícula, avui principalment per parlar-vos dels panells solars basats en silici.
En primer lloc, els panells solars de silici
Principi de funcionament de la cèl·lula solar de silici i diagrama d'estructura El principi de generació d'energia de cèl·lules solars és principalment l'efecte fotoelèctric dels semiconductors, i l'estructura principal dels semiconductors és la següent:
Una càrrega positiva representa un àtom de silici, i una càrrega negativa representa quatre electrons que orbiten un àtom de silici. Quan el cristall de silici es barreja amb altres impureses, com ara bor, fòsfor, etc., quan s'afegeix bor, hi haurà un forat al cristall de silici i la seva formació pot referir-se a la figura següent:
Una càrrega positiva representa un àtom de silici, i una càrrega negativa representa quatre electrons que orbiten un àtom de silici. El groc indica l'àtom de bor incorporat, perquè només hi ha 3 electrons al voltant de l'àtom de bor, de manera que produirà el forat blau que es mostra a la figura, que es torna molt inestable perquè no hi ha electrons, i és fàcil absorbir electrons i neutralitzar-los. , formant un semiconductor de tipus P (positiu). De la mateixa manera, quan s'incorporen àtoms de fòsfor, com que els àtoms de fòsfor tenen cinc electrons, un electró es torna molt actiu, formant semiconductors de tipus N (negatiu). Els grocs són nuclis de fòsfor, i els vermells són l'excés d'electrons. Com es mostra a la figura següent.
Els semiconductors de tipus P contenen més forats, mentre que els semiconductors de tipus N contenen més electrons, de manera que quan es combinen semiconductors de tipus P i N, es formarà una diferència de potencial elèctric a la superfície de contacte, que és la unió PN.
Quan es combinen semiconductors de tipus P i de tipus N, es forma una capa fina especial a la regió interfacial dels dos semiconductors), i el costat de tipus P de la interfície està carregat negativament i el costat de tipus N està carregat positivament. Això es deu al fet que els semiconductors de tipus P tenen múltiples forats i els semiconductors de tipus N tenen molts electrons lliures i hi ha una diferència de concentració. Els electrons de la regió N es difonen a la regió P, i els forats de la regió P es difonen a la regió N, formant un "camp elèctric intern" dirigit de N a P, evitant així la difusió. Després d'arribar a l'equilibri, es forma una capa fina especial per formar una diferència de potencial, que és la unió PN.
Quan l'hòstia s'exposa a la llum, els forats del semiconductor de tipus N a la unió PN es mouen a la regió de tipus P i els electrons de la regió de tipus P es mouen a la regió de tipus N, donant lloc a un corrent de la regió de tipus N a la regió de tipus P. Aleshores es forma una diferència de potencial a la unió PN, que forma la font d'alimentació.