√ 太陽電池: 定義、種類、構造、原理

September 24, 2023
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太陽電池: 定義、種類、構造、原理 - この機会に 知識について 太陽電池について説明します。この解説では、太陽電池の意味、種類、構造、回路、原理などを簡潔かつわかりやすく説明します。詳細については、次の記事を参照してください。

太陽電池: 定義、種類、構造、原理

現在、多くの人が太陽電池デバイスをさまざまな種類またはタイプの用途に応用しています。電卓、玩具、充電器などの電源から発電所まで。地球を周回する衛星を動かすための電力源としても使用されています。

太陽電池を理解する

太陽電池は、光起電力効果の原理を利用して太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換できるデバイスまたはコンポーネントです。

光起電力効果とは、電圧が現れる現象のことです。エネルギーを得るときに固体または液体システムに接続される 2 つの電極の接続または接触のためライト。

したがって、太陽電池または太陽電池は、しばしば光電池（PV）と呼ばれます。太陽光発電の効果は、1839 年にアンリ・ベクレルによって発見されました。

この電流は、受け取った太陽光の光子エネルギーによって発生します。 N型およびP型半導体接合内の電子を自由にすることに成功しました。流れ。フォトダイオードと同様に、この太陽電池にもプラスの脚とマイナスの脚があり、電源を必要とする回路またはデバイスに接続されます。

基本的に、太陽電池は非常に大きな表面積を持つフォトダイオード (Photodiode) です。太陽電池の表面積が大きいため、太陽電池デバイスの感度が高くなります。入射光に影響を与え、フォトダイオードよりも強力な電圧と電流を生成します。一般的に。

たとえば、シリコン半導体材料で作られた太陽電池は、太陽光にさらされると 0.5V もの高さの電圧と 0.1A もの高さの電流を生成することができます。

太陽電池の基本構造と記号

太陽電池の基本的な構造、形状、記号は次のとおりです。

太陽電池の動作原理

太陽光は光子と呼ばれる非常に小さな粒子で構成されています。太陽光にさらされると、太陽光の粒子である光子が半原子に衝突します。太陽電池のシリコン導体は、構造から電子を分離するのに十分な大きさのエネルギーを生成します。原子。

分離されてマイナス（-）の電荷を持った電子は、半導体材料の伝導帯領域内を自由に移動できます。電子を失った原子はその構造に空孔を持ち、この空孔は正（+）の電荷を持つ「正孔」と呼ばれます。

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自由電子を含むこの半導体領域はマイナスであり、電子供与体として機能します。この半導体領域をN型半導体と呼びます。一方、ホールのある半導体領域は正の性質を持ち、電子受容体として機能し、P型半導体と呼ばれます。

ポジティブ領域とネガティブ領域の交差点 (PN 接合) では、電子と正孔を反対方向に移動させるエネルギーが発生します。電子は負の領域から遠ざかり、正孔は正の領域から遠ざかります。ランプまたはその他の電気デバイスの形で負荷が正負接合 (PN 接合) に加わると、電流が発生します。

太陽電池の種類

太陽電池の種類は製造技術によって分類されており、大きく分けて以下の3種類に分けられます。

単結晶

Mono（単結晶）は、最新の技術で製造された最も効率的なソーラーパネルであり、高い電力を生成します。単結晶太陽電池は、チョクラルスキープロセスを経てインゴットとなる純粋な結晶シリコンを使用して製造されます。

このインゴットを薄くスライスします。つまり、円形または円形になります。この形状はチョクラルスキープロセスの結果です。

多結晶

一方、多結晶シリコンは、ランダムな結晶配列を有する、またはランダムな結晶配列を有する太陽電池パネルです。このタイプは、数本のシリコン結晶棒を溶かすか溶かしてから四角い型に流し込んで作られます。この多結晶シリコンは1981年に市場に登場しました。この多結晶体はチョクラルスキープロセスを必要としません。

チョクラルスキー法は、加工対象の材料を結晶化させて材料を精製するプロセスです結晶は他の物質（石英や希ガスなど）と反応しにくい場所に置かれます。アルゴン。

薄膜太陽電池 (TFSC)

薄膜太陽電池は、1 つの層を追加して作られた 2 つの () 層で構成される太陽電池パネルです。ガラス、プラスチック、またはガラスなどの基板への光起電力材料の薄層または薄膜の複数層金属。

直列および並列太陽電池回路

電池と同様に、太陽電池も直列または並列に接続できます。一般に、各太陽電池は明るい光線を受けると0.45～0.5Vの電圧と0.1Aの電流を生成できます。

電池と同様に、太陽電池を直列に接続すると電圧が上昇します。（電圧）一方、並列接続された太陽電池の場合、電流は増加します。（現在）。

についての説明は以上です 太陽電池: 定義、種類、構造、原理. うまくいけば、それがあなたの知識を増やすのに役立ちます。ありがとう。

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