چه چیزی سلول خورشیدی است

چه کسی سلول خورشیدی است؟

تعریف سلول خورشیدی

سلول خورشیدی (که به آن سلول فتوولتائیک نیز می‌گویند) دستگاه الکتریکی است که انرژی نوری را مستقیماً به انرژی الکتریکی با استفاده از اثر فتوولتائیک تبدیل می‌کند.

اصول کاری

عملکرد سلول‌های خورشیدی شامل ایجاد جفت‌های الکترون-حفره توسط فوتون‌های نور در محل اتصال p-n است که ولتاژی را تولید می‌کند که قادر به عبور جریان الکتریکی از طریق بار متصل شده است.

جزئیات ساختاری

سلول‌های خورشیدی شامل لایه نازکی از نیمه هادی نوع p بر روی لایه ضخیم‌تری از نیمه هادی نوع n است، با الکترودهایی که اجازه ورود نور و جذب انرژی را می‌دهند.

ویژگی‌های مواد

مواد ضروری برای سلول‌های خورشیدی باید دارای گپ باند نزدیک به ۱.۵ eV، جذب نوری بالا و هدایت الکتریکی باشند، با این حال سیلیکون پرکاربردترین ماده است.

مزایا

• عدم آلودگی مرتبط با آن.

• باید برای مدت طولانی کار کند.

• هزینه نگهداری صفر.

معایب

• هزینه نصب بالا.

• کارایی پایین.

• در روزهای ابری، انرژی تولید نمی‌شود و در شب نیز انرژی خورشیدی در دسترس نیست.

کاربردهای عملی

سلول‌های خورشیدی دستگاه‌هایی از ماشین حساب‌های کوچک و ساعت‌های دستی تا کاربردهای بزرگ‌مقیاس در فضاپیماها را تغذیه می‌کنند، که نشان‌دهنده تنوع و اهمیت رو به رشد آنها در سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر است.