العلوم الشعبية: توليد الطاقة الكهربائية الضوئية كيف؟
Jan 05, 2018
توليد الطاقة الكهربائية الضوئية هي تكنولوجيا التي تستخدم تأثير واجهة أشباه الموصلات لتحويل الطاقة الضوئية مباشرة إلى الكهرباء الضوئية. توليد الطاقة الكهربائية الضوئية يتكون أساسا من ثلاثة أجزاء من الألواح الشمسية (وحدة نمطية) ووحدة تحكم والعاكس. تتألف المكونات الرئيسية للمكونات الإلكترونية. لذا، ما هو عملية محددة؟ هنا، سوف نأتي إلى تحليل مفصل، وعملية توليد الطاقة الكهربائية الضوئية ما؟
حول أشباه الموصلات
كيمياء كريستال السيليكون مستقرة جداً. في درجة حرارة الغرفة، فيما عدا فلوريد الهيدروجين، من الصعب أن تتفاعل مع المواد الأخرى وهو موصل فقراء لأنها لا خمول الإلكترونات الحرة. من الواضح أن ذرات الفوسفور (P) من الإلكترونات الخمسة الأبعد، أن ذرات الفوسفور في كريستال السيليكون، ثم كريستال السيليكون إلكترونات إضافية مجانية.
إخراج ذرات الفوسفور الإلكترونات الأربعة ومشاركة ذرات السيليكون أربع المجاورة، هناك إلكترون المتبقية، فحر. يتم استبدال العديد من ذرات السيليكون في بلورات السيليكون ذرات الفوسفور، مما أدى إلى الكثير من الإلكترونات الحرة، حيث أنه يقوم بإدارة الكهرباء. عند هذه النقطة، لقد أحرزنا أشباه الموصلات، واسمها هو "ن نوع أشباه الموصلات."
بعد تعاطي المنشطات مع ذرات الألومنيوم، فمن الواضح أن هناك إلكترون في عداد المفقودين. السليكون تعاطي المنشطات مع ذرات التنسيق مثل نتائج البورون والألومنيوم في نوع آخر من أشباه الموصلات تسمى "أشباه الموصلات نوع ف" ف "تخيل ثقب يتطلب الإلكترونات لملء.
أشباه الموصلات نوع ف أيضا موصل، لأنه بعد تطبيق المجال الكهربائي الخارجي، الإلكترونات في أشباه الموصلات نوع ف تسلسلياً ملء الثقوب في عكس اتجاه المجال الكهربائي، وفي الوقت نفسه، تتحرك الثقوب في الاتجاه الحقل الكهربائي، حتى يتم إنشاء هذا التيار.
حول الوصلات PN
إذا كان جانب واحد من بلورة أشباه الموصلات أشباه الموصلات من نوع N وهو الجانب الآخر أشباه الموصلات نوع ف، يسمى سطح الاتصال في المنتصف تقاطع السندات الإذنية. في ن نوع من أشباه الموصلات، تركيز الإلكترونات الحرة عالية، بينما يعتبر تركيز الثقوب في أشباه الموصلات نوع ف، مرتفع. ووفقا لمبدأ نشر، المواد منتشر دائماً من تركيزات عالية بتركيزات منخفضة.
ولذلك، في تقاطع PN، سيكون هناك الكثير من الإلكترونات الحرة من أشباه الموصلات من نوع N لنشر أشباه الموصلات نوع ف، والنتيجة أن أشباه الموصلات من نوع N كهربائياً محايدة، ولا التهمة الموجهة إليه، ولكن بسبب فقدان بعض الإلكترونات ، فإنه يتوجب إيجابيا. في أشباه الموصلات نوع ف، نظراً لأن العديد من الإلكترونات الحرة ركض لشغل الكثير من الثقوب، أسفر عن حفرة انخفاض تركيز، أشباه الموصلات نوع ف الأصلي أيضا كهربائياً محايدة، الآن، أكثر من الكثير من الإلكترونية، حتى جلب الكهرباء السلبية.
في مفرق PN، جانب واحد مكلف إيجابيا وسلبا يتوجب على الجانب الآخر، وبالتالي تشكيل مجال الكهربائي داخلي على سطح الاتصال.
ما هي عملية توليد الطاقة الضوئية؟
عندما أشعة الشمس تشرق على أشباه الموصلات نموذجي، يتم إنشاؤها الإلكترونات والثقوب. عندما يولد أشعة الشمس إلكترون الحر في أشباه الموصلات، فيتم إنشاء حفرة للإلكترون يترك الخلايا الشمسية يتم إنشاء موقف لتكون، عندما تصبح إلكترون الحر، أن الموقف بالضرورة يفتقر إلى إلكترون، والثقوب في نفس الوقت.
لأن هناك مجال الكهربائي داخلية في تقاطع PN، عندما يولد أشعة الشمس الإلكترونات والثقوب في مفرق PN، نقل الإلكترونات لأشباه الموصلات ن نوع إطار العمل للحقل الكهربائي الداخلية. وبالمثل، نقل الثقوب لأشباه الموصلات نوع ف. عند هذه النقطة، إذا تقاطع PN متصلاً بكل من طرفي السلك، يمكنك توليد الحالية.
