Illustration av principen för solpaneler
Illustration av principen för solpaneler
Solenergi är den bästa energikällan för mänskligheten, och dess outtömliga och förnybara egenskaper avgör att den kommer att bli den billigaste och mest praktiska energikällan för mänskligheten. Solpaneler är ren energi utan miljöföroreningar. Dayang Optoelectronics har utvecklats snabbt de senaste åren, är det mest dynamiska forskningsfältet och är också ett av de mest högprofilerade projekten.
Metoden för att tillverka solpaneler är huvudsakligen baserad på halvledarmaterial, och dess arbetsprincip är att använda fotoelektriska material för att absorbera ljusenergi efter fotoelektrisk omvandlingsreaktion, enligt de olika materialen som används, kan delas in i: kiselbaserade solceller och tunna -filma solceller, idag främst för att prata med dig om kiselbaserade solpaneler.
Först, silikon solpaneler
Kiselsolcells arbetsprincip och strukturdiagram Principen för solcellskraftgenerering är huvudsakligen den fotoelektriska effekten av halvledare, och huvudstrukturen för halvledare är som följer:
En positiv laddning representerar en kiselatom och en negativ laddning representerar fyra elektroner som kretsar kring en kiselatom. När kiselkristallen blandas med andra föroreningar, såsom bor, fosfor, etc., när bor tillsätts, kommer det att finnas ett hål i kiselkristallen, och dess bildning kan referera till följande figur:
En positiv laddning representerar en kiselatom och en negativ laddning representerar fyra elektroner som kretsar kring en kiselatom. Det gula indikerar den inkorporerade boratomen, eftersom det bara finns 3 elektroner runt boratomen, så det kommer att producera det blå hålet som visas i figuren, vilket blir väldigt instabilt eftersom det inte finns några elektroner, och det är lätt att absorbera elektroner och neutralisera bildar en halvledare av P (positiv) typ. På liknande sätt, när fosforatomer inkorporeras, eftersom fosforatomer har fem elektroner, blir en elektron mycket aktiv och bildar halvledare av N(negativ) typ. De gula är fosforkärnor och de röda är överskottselektronerna. Som visas i figuren nedan.
Halvledare av P-typ innehåller fler hål medan halvledare av N-typ innehåller fler elektroner, så att när halvledare av P-typ och N-typ kombineras kommer en elektrisk potentialskillnad att bildas vid kontaktytan, som är PN-övergången.
När halvledare av P-typ och N-typ kombineras, bildas ett speciellt tunt skikt i gränssnittsområdet för de två halvledarna), och P-typ-sidan av gränssnittet är negativt laddad och N-typ-sidan är positivt laddad. Detta beror på det faktum att halvledare av P-typ har flera hål, och halvledare av N-typ har många fria elektroner, och det finns en koncentrationsskillnad. Elektroner i N-regionen diffunderar in i P-regionen och hål i P-regionen diffunderar in i N-regionen och bildar ett "inre elektriskt fält" riktat från N till P, vilket förhindrar diffusion från att fortsätta. Efter att ha nått jämvikt bildas ett sådant speciellt tunt lager för att bilda en potentialskillnad, vilket är PN-övergången.
När skivan utsätts för ljus, flyttas hålen i N-typ-halvledaren i PN-övergången till P-typ-regionen, och elektronerna i P-typ-regionen rör sig till N-typ-regionen, vilket resulterar i en ström från regionen av N-typ till regionen av P-typ. Då bildas en potentialskillnad i PN-övergången, som bildar strömförsörjningen.