A napelemek, típusok, szerkezetek, áramkörök és elvek megértése

Oktatás. Co. ID - Erről a lehetőségről a napelemek meghatározásáról fogunk beszélni, a napelemekről pedig a következőképpen írunk le:

A napelemek megértése

A napelem olyan eszköz vagy alkatrész, amely a napelem energiáját a fotovoltaikus hatás elvének felhasználásával elektromos energiává alakíthatja. A fotovoltaikus effektus alatt azt a jelenséget értjük, amelyben az elektromos feszültség megjelenését a következők okozzák: szilárd vagy folyékony rendszerhez kapcsolt két elektróda kapcsolatának vagy érintkezésének megléte az energia megszerzése során fény. Ezért a napelemeket vagy a napelemeket gyakran fotovoltaikus (PV) celláknak nevezik. A fotovoltaikus hatást egy Henri Becquerel nevű férfi fedezte fel 1839-ben.

Az elektromos áram a kapott napfény fotonenergia miatt jelenik meg sikerült az N- és a P-típusú félvezetői csomópontban lévő elektronokat áramláshoz felszabadítani. Csakúgy, mint a fotodiódák (fotodióda), ez a napelem is rendelkezik pozitív és negatív lábakkal, amelyek áramforrást igénylő áramkörhöz vagy eszközhöz vannak csatlakoztatva.

Alapvetően ez a napelem egy fotodióda, amelynek nagyon nagy a felülete. A napelem nagy felülete érzékenyebbé teszi a napelemes készüléket a fényre bejövő fény, és feszültséget és áramot is termel, amely erősebb, mint egy fotodióda általában. Például egy szilícium félvezető anyagból készült napelem képes napfény hatására akár 0,5 V-os feszültséget és akár 0,1 A-os áramot is előállítani.

Jelenleg sokan alkalmazták a napelemes készüléket különféle felhasználásokra. Kiindulva a számológépek, játékok, akkumulátortöltők áramforrásától az erőművekig, sőt a Földünk körül keringő műholdak hajtásának energiaforrásaként is.

A napelemek felépítése és szimbóluma (napelem)

Az alábbiakban bemutatjuk a napelem (napelem) alapszerkezetét, alakját és szimbólumát.

A napelem működési elve

A napfény nagyon kicsi fotonoknak nevezett részecskékből áll. Napfény hatására a fotonok, amelyek a napfény részecskéi, eltalálják az atomokat a napelemes szilícium félvezető úgy, hogy elég nagy energiát termeljen az elektronok elválasztásához atomszerkezete. Az elválasztott elektronok és a negatív töltésű (-) szabadon mozoghatnak a félvezető anyag vezetősáv-tartományában. Az elektronokat vesztő atomok szerkezete megüresedik, a megüresedést pozitív (+) töltésű "lyuknak" nevezzük.

Ez a szabad elektronokkal rendelkező félvezető régió negatív és elektrondonorként működik, ezt a félvezető régiót N típusú félvezetőnek (N típusú) nevezzük. Eközben a furatokkal rendelkező félvezető terület pozitív tulajdonságokkal rendelkezik, és elektron-akceptorként működik, amelyet P-típusú félvezetőnek neveznek.

A pozitív és negatív régió találkozásánál (PN Junction) olyan energia lesz, amely az elektronokat és a lyukakat ellenkező irányba mozog. Az elektron eltávolodik a negatív tartománytól, míg a lyuk elmozdul a pozitív régiótól. Ha ebben a pozitív és negatív csomópontban (PN csatlakozás) lámpa vagy más elektromos eszköz formájában terhelést kapunk, az elektromos áramot okoz.

A napelemek típusai

A napelemek típusait a gyártási technológia alapján osztályozzák. Általánosságban elmondható, hogy a napelemek három típusra oszthatók, nevezetesen:

1. Monokristályos

Mono (monokristályos) Ez a leghatékonyabb napelem, amelyet a legújabb technológiával állítottak elő, és nagy elektromos energiát is termel. Ez az egykristályos napelem tiszta kristályos szilícium felhasználásával készül, amely Czochralski-folyamaton ment keresztül, amelynek eredményeként Ingot eredményez.
Ezt a bugát ezután vékonyra szeletelik. Ahhoz, hogy kör alakú vagy kör alakú legyen, az alak a Czochralski-folyamat eredménye.

2. Polikristályos

Míg a polikristályos szilícium, ez egy napelem, amely véletlenszerű kristályelrendezéssel rendelkezik. Ez a típus több szilícium kristályrudból készül, amelyek megolvadnak vagy megolvadnak, miután egy téglalap alakú formába öntik. A polikristályos szilíciumot 1981-ben vezették be a piacra. Ez a polikristályos nem igényli a Czochralski-eljárást.

A Czochralski-eljárás egy anyag kristályosítással történő tisztításának folyamata, a feldolgozandó anyag az kristályosodva olyan helyre kerül, amely nehezen reagál más anyagokkal, például kvarccal és nemesgázokkal argon.

3. Vékony film napelem (TFSC)

Ez a vékony film napelem egy két () rétegből álló napelem, amelyet hozzáadással készítenek egy vagy több vékony film, vagy fotovoltaikus anyagból készült vékony film egy hordozóra, például üvegre, műanyagra vagy fém

Napelem-sorozat és párhuzamos áramkörök (napelem)

Az elemekhez hasonlóan a napelemek sorba vagy párhuzamosan is csatlakoztathatók. Általánosságban elmondható, hogy minden napelem 0,45 ~ 0,5 V feszültséget és 0,1 A elektromos áramot állít elő, amikor erős fényt kap. Az elemekhez hasonlóan a sorozatban csatlakoztatott napelemek növelik a feszültséget (Feszültség), míg a párhuzamosan kapcsolt napelemek esetében az áram nő (Jelenlegi).

Így a napelemek, típusok, szerkezetek, áramkörök és elvek meghatározásának magyarázata, remélhetőleg a leírt hasznos lehet az Ön számára. Köszönöm.