Κατανόηση των ηλιακών κυττάρων, τύπων, δομών, κυκλωμάτων και αρχών

Εκπαίδευση. ΣΙΑ ταυτότητα - Αυτή η ευκαιρία θα συζητήσουμε για τον ορισμό των ηλιακών κυττάρων, περισσότερα για τα ηλιακά κύτταρα θα περιγραφούν ως εξής:

Κατανόηση των ηλιακών κυττάρων

Ένα ηλιακό στοιχείο είναι μια συσκευή ή συστατικό που μπορεί να μετατρέψει την ηλιακή ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιώντας την αρχή του φωτοβολταϊκού αποτελέσματος. Αυτό που εννοείται από το Φωτοβολταϊκό Εφέ είναι ένα φαινόμενο στο οποίο η εμφάνιση ηλεκτρικής τάσης προκαλείται από: την ύπαρξη σύνδεσης ή επαφής δύο ηλεκτροδίων συνδεδεμένων με ένα στερεό ή υγρό σύστημα κατά τη λήψη ενέργειας φως. Επομένως, τα ηλιακά κύτταρα ή τα ηλιακά κύτταρα αναφέρονται συχνά ως φωτοβολταϊκά (PV) κύτταρα. Τώρα το φωτοβολταϊκό αποτέλεσμα ανακαλύφθηκε από έναν άντρα που ονομάζεται Henri Becquerel το 1839.

Το ηλεκτρικό ρεύμα εμφανίζεται λόγω της ενέργειας φωτονίων του ηλιακού φωτός που λαμβάνει κατάφεραν να ελευθερώσουν τα ηλεκτρόνια στις συνδέσεις ημιαγωγών τύπου Ν και τύπου Ρ. Ακριβώς όπως μια φωτοδίοδος, αυτό το ηλιακό κελί έχει επίσης ένα θετικό πόδι και ένα αρνητικό πόδι που συνδέεται με ένα κύκλωμα ή συσκευή που απαιτεί πηγή ισχύος.

Βασικά, αυτό το ηλιακό κελί είναι μια φωτοδίοδος που έχει πολύ μεγάλη επιφάνεια. Η μεγάλη επιφάνεια του ηλιακού στοιχείου καθιστά τη συσκευή ηλιακής κυψέλης πιο ευαίσθητη στο φως εισερχόμενο φως και παράγει επίσης μια τάση και ρεύμα που είναι ισχυρότερο από μια φωτοδίοδο γενικά. Για παράδειγμα, ένα ηλιακό στοιχείο κατασκευασμένο από υλικό ημιαγωγού πυριτίου είναι ικανό να παράγει τάση τόσο υψηλή όσο 0,5V και ρεύμα τόσο υψηλό όσο 0,1Α όταν εκτίθεται σε ηλιακό φως.

Επί του παρόντος, πολλοί έχουν εφαρμόσει τη συσκευή ηλιακών κυττάρων σε διάφορους τύπους χρήσης. Ξεκινώντας από μια πηγή ισχύος για αριθμομηχανές, παιχνίδια, φορτιστές μπαταριών έως σταθμούς παραγωγής ενέργειας και ακόμη και ως πηγή ισχύος για την οδήγηση των δορυφόρων σε τροχιά γύρω από τη Γη μας.

Βασική δομή και σύμβολο των ηλιακών κυττάρων (Solar Cell)

Το παρακάτω είναι η βασική δομή, σχήμα και σύμβολο ενός ηλιακού κυττάρου (Solar Cell).

Αρχή εργασίας Solar Cell

Το φως του ήλιου αποτελείται από πολύ μικρά σωματίδια που ονομάζονται φωτόνια. Όταν εκτίθενται σε ηλιακό φως, τα φωτόνια, τα οποία είναι σωματίδια του ηλιακού φωτός, χτυπούν άτομα ημιαγωγός πυριτίου ηλιακής κυψέλης έτσι ώστε να παράγει ενέργεια αρκετά μεγάλη ώστε να διαχωρίζει τα ηλεκτρόνια η ατομική του δομή. Τα διαχωρισμένα ηλεκτρόνια και τα αρνητικά φορτισμένα (-) θα είναι ελεύθερα να κινούνται στην περιοχή ζώνης αγωγιμότητας του υλικού ημιαγωγού. Άτομα που χάνουν ηλεκτρόνια θα έχουν κενή στη δομή τους, το κενό ονομάζεται "τρύπα" με θετικό (+) φορτίο.

Αυτή η περιοχή ημιαγωγών με ελεύθερα ηλεκτρόνια είναι αρνητική και δρα ως δότης ηλεκτρονίων, αυτή η περιοχή ημιαγωγών ονομάζεται ημιαγωγός τύπου Ν (τύπος Ν). Εν τω μεταξύ, η περιοχή ημιαγωγών με οπές έχει θετικές ιδιότητες και ενεργεί ως δέκτης ηλεκτρονίων, ο οποίος ονομάζεται ημιαγωγός τύπου Ρ.

Στη διασταύρωση των θετικών και αρνητικών περιοχών (PN Junction), θα υπάρχει ενέργεια που ωθεί τα ηλεκτρόνια και τις οπές να κινηθούν σε αντίθετες κατευθύνσεις. Το ηλεκτρόνιο θα απομακρυνθεί από την αρνητική περιοχή ενώ η οπή θα απομακρυνθεί από τη θετική περιοχή. Όταν ένα φορτίο δίνεται με τη μορφή λαμπτήρα ή άλλης ηλεκτρικής συσκευής σε αυτόν τον Θετικό και Αρνητικό Σύνδεσμο (PN Junction), θα προκαλέσει ηλεκτρικό ρεύμα.

Τύποι ηλιακών κυττάρων

Οι τύποι ηλιακών κυττάρων ταξινομούνται με βάση την τεχνολογία κατασκευής. Σε γενικές γραμμές, τα ηλιακά κύτταρα χωρίζονται σε τρεις τύπους, δηλαδή:

1. Μονοκρυσταλλικό

Mono (Mono-crystalline) Αυτό είναι το πιο αποτελεσματικό ηλιακό πάνελ που παράγεται με την τελευταία τεχνολογία και παράγει επίσης υψηλή ηλεκτρική ισχύ. Αυτό το μονοκρυσταλλικό ηλιακό στοιχείο κατασκευάζεται χρησιμοποιώντας καθαρό κρυσταλλικό πυρίτιο που έχει περάσει από μια διαδικασία Czochralski που έχει ως αποτέλεσμα Ingot.
Αυτό το ράβδισμα τεμαχίζεται στη συνέχεια λεπτό. Για να είναι κυκλικό ή κυκλικό, το σχήμα είναι το αποτέλεσμα της διαδικασίας Czochralski.

2. Πολυκρυσταλλικό

Ενώ το πολυκρυσταλλικό πυρίτιο, είναι ένα ηλιακό πάνελ που έχει τυχαία διάταξη κρυστάλλου. Αυτός ο τύπος / είδος είναι κατασκευασμένος από αρκετές ράβδους κρυστάλλου πυριτίου που λιώνουν ή λιώνουν αφού χυθούν ξανά σε ορθογώνιο καλούπι. Το πολυκρυσταλλικό πυρίτιο κυκλοφόρησε στην αγορά το 1981. Αυτό το πολυκρυσταλλικό δεν απαιτεί τη διαδικασία Czochralski.

Η διαδικασία Czochralski είναι μια διαδικασία καθαρισμού ενός υλικού μέσω κρυστάλλωσης, το προς επεξεργασία υλικό είναι κρυσταλλώνεται τοποθετείται σε μέρος που είναι δύσκολο να αντιδράσει με άλλες ουσίες όπως ο χαλαζίας και τα ευγενή αέρια αργόν.

3. Thin Film Solar Cell (TFSC)

Αυτό το Thin Film Solar Cell είναι ένα ηλιακό πάνελ που αποτελείται από δύο () στρώματα φτιαγμένα με προσθήκη μία ή περισσότερες λεπτές μεμβράνες ή λεπτές μεμβράνες φωτοβολταϊκού υλικού σε ένα υπόστρωμα όπως γυαλί, πλαστικό ή μέταλλο

Ηλιακές σειρές και παράλληλα κυκλώματα (Solar Cell)

Όπως οι μπαταρίες, τα ηλιακά κύτταρα μπορούν επίσης να συνδεθούν σε σειρά ή παράλληλα. Σε γενικές γραμμές, κάθε ηλιακό στοιχείο παράγει τάση 0,45 ~ 0,5V και ηλεκτρικό ρεύμα 0,1Α όταν λαμβάνει έντονο φως. Παρόμοια με τις μπαταρίες, τα Solar Cells που συνδέονται στη σειρά θα αυξήσουν την τάση (Τάση) ενώ για ηλιακά κύτταρα που συνδέονται παράλληλα θα αυξήσει το ρεύμα (Ρεύμα).

Έτσι, μια εξήγηση για τον ορισμό των ηλιακών κυττάρων, τύπων, δομών, κυκλωμάτων και αρχών, ελπίζουμε ότι αυτό που περιγράφεται μπορεί να είναι χρήσιμο για εσάς. Σας ευχαριστώ.