Solar Cell: Prinsip Paggana & Konstruksyon (Anaa ang mga Diagrama)

Ano ang Solar Cell?

Ang solar cell (tinatawag din bilang photovoltaic cell o PV cell) ay isang electrical device na nagco-convert ng light energy sa electrical energy sa pamamagitan ng photovoltaic effect. Ang solar cell ay basic na isang p-n junction diode. Ang mga solar cell ay isang form ng photoelectric cell, na inilalarawan bilang isang device na may electrical characteristics – tulad ng current, voltage, o resistance – na nagbabago kapag nakapaglabas ng liwanag.

Maaaring pagsamahin ang mga individual na solar cells upang mabuo ang modules na kilala bilang solar panels. Ang karaniwang single junction silicon solar cell ay maaaring lumikha ng maximum open-circuit voltage na humigit-kumulang 0.5 hanggang 0.6 volts. Sa sarili nito, hindi ito masyadong malaki – ngunit tandaan na ang mga solar cells na ito ay maliliit. Kapag pina-combine sa isang malaking solar panel, maaaring mabuo ang considerable amounts ng renewable energy.

Pagbuo ng Solar Cell

Ang solar cell ay basic na isang junction diode, bagaman ang pagbuo nito ay medyo iba sa conventional p-n junction diodes. Isang napakalapot na layer ng p-type semiconductor ay ginagrow sa isang mas matatag na n-type semiconductor. Pagkatapos, ina-apply natin ang ilang finer electrodes sa itaas ng p-type semiconductor layer.

Ang mga electrodes na ito ay hindi nagbabaril ng liwanag upang makarating sa lapot na p-type layer. Sa ilalim ng p-type layer, mayroon tayong p-n junction. Nagbibigay rin tayo ng isang current collecting electrode sa ilalim ng n-type layer. Ine-encapsulate natin ang buong assembly sa pamamagitan ng thin glass upang maprotektahan ang solar cell mula sa anumang mechanical shock.

Pamamaraan ng Paggana ng Solar Cell

Kapag umabot ang liwanag sa p-n junction, maaaring madaling pumasok ang light photons sa junction, sa pamamagitan ng napakalapot na p-type layer. Ang light energy, sa anyo ng photons, ay nagbibigay ng sapat na enerhiya sa junction upang lumikha ng maraming electron-hole pairs. Ang incident light ay nagbubunsod ng thermal equilibrium condition ng junction. Ang mga libreng electrons sa depletion region ay maaaring mabilis na pumunta sa n-type side ng junction.

Sinasabi rin, ang mga holes sa depletion ay maaaring mabilis na pumunta sa p-type side ng junction. Kapag ang newly created free electrons ay pumunta sa n-type side, hindi na sila maaaring lalo na pumasa sa junction dahil sa barrier potential ng junction.

Sinasabi rin, ang newly created holes na pumunta sa p-type side ay hindi na maaaring lalo na pumasa sa junction dahil sa parehong barrier potential ng junction. Dahil ang concentration ng electrons ay naging mas mataas sa isang side, i.e. n-type side ng junction at ang concentration ng holes ay naging mas mataas sa isa pang side, i.e. p-type side ng junction, ang p-n junction ay magiging parang isang small battery cell. Itinatag ang isang voltage na tinatawag na photo voltage. Kung ikokonekta natin ang isang small load sa junction, magkakaroon ng maliit na current na lumalabas dito.

V-I Characteristics ng Photovoltaic Cell

Mga Materyales na Ginagamit sa Solar Cell

Ang mga materyales na ginagamit para sa layuning ito ay dapat na may band gap na malapit sa 1.5ev. Ang karaniwang ginagamit na materyales ay-

1. Silicon.

2. GaAs.

3. CdTe.

4. CuInSe2

Kriterya para sa Mga Materyales na Ginagamit sa Solar Cell

1. Dapat may band gap na mula 1ev hanggang 1.8ev.

2. Dapat may mataas na optical absorption.

3. Dapat may mataas na electrical conductivity.

4. Ang raw material ay dapat available sa abundance at ang cost ng materyales ay dapat mababa.

Mga Advantages ng Solar Cell

1. Walang pollution na kaugnay nito.

2. Dapat magtagal ng mahabang panahon.

3. Walang maintenance cost.

Mga Disadvantages ng Solar Cell

1. May mataas na cost ng installation.

2. May mababang efficiency.

3. Sa panahon ng ulan, hindi maaaring lumikha ng enerhiya at sa gabi, hindi tayo makakakuha ng solar energy.

Mga Gamit ng Solar Generation Systems

1. Maaaring gamitin upang kargahan ang mga batteries.

2. Ginagamit sa mga light meters.

3. Ginagamit upang bigyan ng lakas ang mga calculators at wrist watches.

4. Maaaring gamitin sa spacecraft upang bigyan ng electrical energy.

Conclusion: Bagama't ang solar cell ay may ilang disadvantages, ang mga ito ay inaasahang mawawala habang ang teknolohiya ay unti-unting umuunlad. Dahil ang teknolohiya ay umuunlad, ang cost ng solar plates, pati na rin ang installation cost, ay maaaring bumaba upang maging abot-kaya ng bawat tao. Bukod dito, ang gobyerno ay nagbibigay ng malaking emphasis sa solar energy, kaya't sa loob ng ilang taon, maaaring asahan na bawat household at bawat electrical system ay powered ng solar o renewable energy source.

Pahayag: Respetuhin ang original, mahusay na artikulo na karapat-dapat na ibahagi, kung may infringement pakisalamuhan upang i-delete.