Sonnepaneel: Werkprinsipe & Konstruksie (Skemas Ingesluit)

Wat is 'n Solaar Sel?

'n solaar sel (ook bekend as 'n fotovoltaiese sel of PV-sel) word gedefinieer as 'n elektriese toestel wat ligenergie omskakel na elektriese energie deur die fotovoltaiese effek. 'n Solaar sel is in wees geval 'n p-n-junksdiode. Solaar selle is 'n vorm van foto-elektriese sel, gedefinieer as 'n toestel waarvan die elektriese eienskappe – soos stroom, spanning of weerstand – verander wanneer dit blootgestel word aan lig.

Individuele solaar selle kan gekombineer word om modules te vorm, algemeen bekend as solaar panele. Die algemene enkeljunks silikoon solaar sel kan 'n maksimum oop-lus spanning van ongeveer 0.5 tot 0.6 volt produseer. Deur homself is dit nie veel nie – maar onthou dat hierdie solaar selle klein is. Wanneer hulle in 'n groot solaar paneel gekombineer word, kan aansienlike hoeveelhede hernubare energie gegenereer word.

Konstruksie van 'n Solaar Sel

'n Solaar sel is in wees geval 'n junksdiode, alhoewel sy konstruksie 'n bietjie verskil van tradisionele p-n-junksdiodes. 'n Baie dun laag p-type halwegeleiter groei op 'n relatief dikker n-type halwegeleiter. Ons pas dan 'n paar fynere elektrodes aan die top van die p-type halwegeleiterlaag toe.

Hierdie elektrodes belemmer nie dat lig die dun p-type laag bereik nie. Reg onder die p-type laag is daar 'n p-n-junks. Ons verskaf ook 'n stroomversamelende elektrode aan die onderkant van die n-type laag. Ons enskapsuleer die hele samestelling met dun glas om die solaar sel teen enige meganiese skok te beskerm.

Werkprinsipe van 'n Solaar Sel

Wanneer lig die p-n-junks bereik, kan die ligfotone maklik in die junks intree, deur die baie dun p-type laag. Die ligenergie, in die vorm van fotone, verskaf genoeg energie aan die junks om 'n aantal elektron-gaatpare te skep. Die insidende lig breek die termiese ewewigstoestand van die junks. Die vrye elektrone in die uitputtingsgebied kan vinnig na die n-type kant van die junks beweeg.

Op dieselfde manier, kan die gaatjes in die uitputtingsgebied vinnig na die p-type kant van die junks beweeg. Eenmaal, wanneer die nuut geskepte vrye elektrone by die n-type kant kom, kan hulle nie verder die junks oorskry nie, weens die potensiaal van die junks.

Op dieselfde manier, kan die nuut geskepte gaatjes eenmaal by die p-type kant nie verder die junks oorskry nie, weens dieselfde potensiaal van die junks. Aangesien die konsentrasie van elektrone hoër word aan die eene kant, d.w.s. die n-type kant van die junks, en die konsentrasie van gaatjes hoër word aan die ander kant, d.w.s. die p-type kant van die junks, sal die p-n-junks soos 'n klein batteriselle gedra. 'n Spanning word opgestel, bekend as fotospanning. As ons 'n klein belasting oor die junks verbind, sal daar 'n klein stroom deur dit vloei.

V-I Karakteristieke van 'n Fotovoltaiese Sel

Materiaal Gebruik in Solaar Selle

Die materiaal wat hiervoor gebruik word, moet 'n bandgap het wat naby 1.5ev is. Algemene gebruikte materiale sluit in:

1. Silikon.

2. GaAs.

3. CdTe.

4. CuInSe2

Kriteria vir Materiaal om in Solaar Selle te Gebruik

1. Moet 'n bandgap van 1ev tot 1.8ev hê.

2. Moet hoë optiese absorpsie hê.

3. Moet hoë elektriese geleidbaarheid hê.

4. Die grondstof moet in oorvloed beskikbaar wees en die koste van die materiaal moet laag wees.

Voordelige van Solaar Selle

1. Geen besoedeling geassosieer daarmee nie.

2. Moet vir 'n lang tyd duur.

3. Geen instandhoudingskoste nie.

Nadele van Solaar Selle

1. Dit het 'n hoë koste van installasie.

2. Dit het 'n lae effektiwiteit.

3. Tydens bewolkte dae kan energie nie geproduseer word nie, en ook 'n nag sal ons geen solaar energie kry nie.

Toepassings van Solaar Generasiesisteme

1. Dit kan gebruik word om batterye oplaai.

2. Gebruik in ligmeter.

3. Dit word gebruik om rekenaars en polshorlosies te voorsien met krag.

4. Dit kan in ruimteskippe gebruik word om elektriese energie te verskaf.

Gevolgtrekking: Ofskep solaar sel sommige nadele het, maar die nadele word verwag om oorkom te word as die tegnologie vooruitgaan, aangesien die tegnologie vooruitgaan, die koste van solaar plaatjies, sowel as die installasiekoste, sal afneem sodat elkeen kan afforde om die stelsel te installeer. Verder leg die regering groot nadruk op solaar energie, dus na 'n paar jaar kan ons verwag dat elke huishouding en ook elke elektriese stelsel deur solaar of hernubare energiebronne aangedryf word.

Verklaring: Respek die oorspronklike, goeie artikels waard om te deel, as daar inbreuk word gedaan kontak verwyder.