Τι προκαλεί τα ηλεκτρόνια να μετακινούνται σε ηλιακό πίνακα και πώς;
Το φωτοηλεκτρικό αποτέλεσμα
1. απορρόφηση ηλιακού φωτός: Όταν το φως του ήλιου χτυπά ένα ηλιακό πάνελ, τα φωτόνια (μικροσκοπικά πακέτα φωτεινής ενέργειας) απορροφώνται από τα άτομα πυριτίου μέσα στον πίνακα.
2. Ηλεκτρονική διέγερση: Η ενέργεια από τα φωτόνια διεγείρει τα ηλεκτρόνια στα άτομα του πυριτίου, προκαλώντας τα να πηδήξουν σε υψηλότερο επίπεδο ενέργειας.
3. Ελεύθερα ηλεκτρόνια: Αυτή η διέγερση ελευθερώνει τα ηλεκτρόνια από τους δεσμούς τους μέσα στα άτομα πυριτίου, επιτρέποντάς τους να κινούνται ελεύθερα.
Η διασταύρωση P-N
4. Ντόπινγκ πυρίτιο: Τα ηλιακά πάνελ είναι κατασκευασμένα από δύο τύπους πυριτίου:
- πυρίτιο τύπου Ν: Με προσκόλληση με ακαθαρσίες που δημιουργούν επιπλέον ηλεκτρόνια.
- πυρίτιο τύπου P: Με προσκόλληση με ακαθαρσίες που δημιουργούν "τρύπες" (λείπουν ηλεκτρόνια).
5. Ηλεκτρικό πεδίο: Όταν ενσωματώνονται πυρίτιο τύπου Ν και πυρίτιο τύπου Ρ, μορφές διασταύρωσης. Τα ηλεκτρόνια από το πυρίτιο τύπου Ν φυσικά ροή για να γεμίσουν τις τρύπες στο πυρίτιο τύπου Ρ, δημιουργώντας ένα ενσωματωμένο ηλεκτρικό πεδίο κατά μήκος της διασταύρωσης.
6. Ροή ηλεκτρονίων: Όταν το φως λάμπει στον ηλιακό πίνακα, τα ελεύθερα ηλεκτρόνια που δημιουργούνται στο πυρίτιο τύπου ρ ωρώνονται από το ηλεκτρικό πεδίο προς το πυρίτιο τύπου Ν. Αυτό δημιουργεί ένα ηλεκτρικό ρεύμα.
Το κύκλωμα:
7. Τρέχουσα συλλογή: Ο ηλιακός πίνακας έχει σχεδιαστεί με μεταλλικές επαφές που συλλέγουν τα ηλεκτρόνια από το πυρίτιο τύπου Ν και τις "τρύπες" από το πυρίτιο τύπου Ρ. Αυτές οι επαφές συνδέονται με ένα εξωτερικό κύκλωμα.
8. Δημιουργία ενέργειας: Καθώς τα ηλεκτρόνια ρέουν μέσω του κυκλώματος, παρέχουν ισχύ για να εκτελούν συσκευές, συσκευές ή να αποθηκεύονται σε μπαταρίες.
Βασικές έννοιες
* Φωτόνιο: Ένα σωματίδιο φωτός που μεταφέρει ενέργεια.
* πυρίτιο: Ένα υλικό ημιαγωγού που επιτρέπει την κίνηση ηλεκτρονίων υπό ορισμένες συνθήκες.
* Doping: Προσθέτοντας ακαθαρσίες στο πυρίτιο για τη δημιουργία συγκεκριμένων ηλεκτρικών ιδιοτήτων (τύπου Ν ή τύπου Ρ).
* Ηλεκτρικό πεδίο: Μια δύναμη που επηρεάζει την κίνηση των φορτισμένων σωματιδίων (ηλεκτρόνια).
* ρεύμα: Η ροή των ηλεκτρονίων μέσω ενός αγωγού.
Εν ολίγοις, η κίνηση των ηλεκτρονίων σε έναν ηλιακό πίνακα οδηγείται από το φωτοηλεκτρικό αποτέλεσμα και τη δημιουργία ενός ηλεκτρικού πεδίου μέσα στη δομή του πίνακα.
