Seluli ya Jua: Sifa za Kufanya Kazi & Undani (Imeongezwa Ramani)

Ni ni Solar Cell?

Solar cell (kama anavyojulikana photovoltaic cell au PV cell) ina maana ya kifaa cha umeme ambacho kinabadilisha nishati ya mwanga kuwa nishati ya umeme kupitia uhusiano wa photovoltaic. Solar cell ni diode ya p-n junction. Solar cells ni aina ya photoelectric cell, inayaelezwa kama kifaa chenye sifa za umeme – kama mzunguko, viti, au upinzani – yanayobadilika wakati kuchelewa na mwanga.

Solar cells zinazozotekeka zinaweza kujumuishwa kutoka kwenye modules ambayo mara nyingi hujulikana kama solar panels. Solar cell moja ya silicon yenye single junction inaweza kutengeneza open-circuit voltage tofauti kutoka 0.5 hadi 0.6 volts. Bila kuhesabu hii ni kidogo tu – ingawa solar cells ni ndogo. Wakati zinajumuishwa kwenye solar panel kubwa, inaweza kutengeneza nishati ya mapema katika kiasi kikubwa.

Ujenga wa Solar Cell

Solar cell ni p-n junction diode, ingawa ujenga wake unakuwa tofauti kidogo kutoka kwenye p-n junction diodes zinazotendeka. Lini mbaya ya semiconductor ya p-type inajengwa juu ya n-type semiconductor ambayo ni ngumu zaidi. Tukafuatilia electrodes zenye ukuta kwenye juu ya lini ya p-type semiconductor.

Electrodes hizi hazitawala mwanga kufika lini ya p-type. Chini ya lini ya p-type kuna p-n junction. Tunatoa electrode ya kusambaza mzunguko chini ya lini ya n-type. Tunapiga kila kitu kwa kasi ya kilele ili kumaliza solar cell kutokua na shock ya mekaniki.

Mfano wa Kazi ya Solar Cell

Wakati mwanga ufikia p-n junction, photons za mwanga zinaweza kuingia kwenye junction kwa njia ya lini ya p-type iliyopewa. Nishati ya mwanga, kwa njia ya photons, hutumia nishati ya kutosha kwenye junction ili kutengeneza electron-hole pairs. Mwanga unafunga hali ya thermal equilibrium ya junction. Electrons wazima kwenye depletion region wanaweza kupanda kwenye upande wa n-type wa junction haraka.

Vivyo hivyo, holes kwenye depletion wanaweza kupanda kwenye upande wa p-type wa junction. Mara moja electrons wazima wamepanda kwenye upande wa n-type, hawawezi kupita king'ang'ania junction kwa sababu ya barrier potential ya junction.

Vivyo hivyo, holes wazima wamepanda kwenye upande wa p-type hawawezi kupita king'ang'ania junction kwa sababu ya barrier potential ya junction. Kama konsentrasi ya electrons imekuwa juu kwenye upande moja, yaani upande wa n-type wa junction, na konsentrasi ya holes imekuwa juu kwenye upande mwingine, yaani upande wa p-type wa junction, p-n junction itaingia kama batiri ndogo. Voltage inatumika ambayo inatafsiriwa kama photo voltage. Ikiwa tunahusisha mtaro mdogo kwenye junction, itakuwa na mzunguko mfupi unayofungua.

V-I Characteristics of a Photovoltaic Cell

Madhalimu Inayotumiwa kwenye Solar Cell

Madhalimu inayotumiwa kwa ajili hii lazima yena band gap karibu 1.5ev. Madhalimu yanayotumiwa mara nyingi ni-

1. Silicon.

2. GaAs.

3. CdTe.

4. CuInSe2

Maelezo ya Madhalimu Inayotumiwa kwenye Solar Cell

1. Lazima iwe na band gap kutoka 1ev hadi 1.8ev.

2. Lazima iwe na optical absorption ya juu.

3. Lazima iwe na electrical conductivity ya juu.

4. Matumizi ya madhalimu lazima yewe mengi na gharama ya madhalimu lazima iwe chache.

Faida za Solar Cell

1. Hakuna usafanishaji unaoungwa naye.

2. Lazima iwe na miaka mingi ya uzee.

3. Hakuna gharama ya huduma.

Nacha za Solar Cell

1. Ina gharama ya juu ya installation.

2. Ina ufanisi wa chini.

3. Wakati wa clouds, nishati haiteengenezwi, na usiku hatutapata nishati ya jua.

Matumizi ya Mipango ya Utekelezaji wa Solar

1. Inaweza kutumika kutekeleza batteries.

2. Tumika kwenye light meters.

3. Itumika kutekeleza calculators na watches za wrist.

4. Inaweza kutumika kwenye spacecraft kutoa nishati ya umeme.

Kulimisha: Ingawa solar cell ana nacha fulani zinazohusiana nayo, lakini nacha hizo zitaweza kuharibiwa wakati teknolojia itaendelea, kwa sababu teknolojia inaendelea, gharama ya solar plates, kama vile gharama ya installation, itachuka chini ili kila mtu aweze kutekeleza system. Zaidi, serikali inaongeza msingi mkubwa kwenye nishati ya jua, basi baada ya miaka mingi tunaweza kutarajiwa kwamba kila nyumba na pia kila system ya umeme itatekelezwa na nishati ya jua au nishati ya mapema.

Taarifa: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.