Populær Vitenskap: Hvordan Photovoltaic Power Generation?
Jan 05, 2018
Fotovoltaisk kraftproduksjon er en teknologi som benytter den fotovoltaiske effekten av et halvledergrensesnitt for å konvertere lysenergi direkte til strøm. Den fotovoltaiske kraftproduksjonen består hovedsakelig av tre deler av et solpanel (en modul), en kontroller og en omformer. Hovedkomponentene består av elektroniske komponenter. Så, hva er en bestemt prosess? Her kommer vi til en detaljert analyse, den fotovoltaiske kraftproduksjonsprosessen er hva?
Om halvledere
Kiselkrystallkjemi er veldig stabil. Ved romtemperatur, bortsett fra hydrogenfluorid, er det vanskelig å reagere med andre stoffer og er en dårlig leder fordi den ikke har ledig fri elektroner. Fosforatomene (P) av de ytterste fem elektronene, fosforatomene i silisiumkrystallet, så er silikonkrystallet åpenbart en ekstra fri elektroner.
Fosforatomer tar ut fire elektroner og de tilstøtende fire silisiumatomene deler, det er et elektron igjen, det er gratis. Tallrike silisiumatomer i silikonkrystaller erstattes av fosforatomer, noe som gir opphav til mange fri elektroner, slik at den fører strøm. På dette tidspunktet har vi laget en halvleder, navnet heter "N-type halvleder".
Etter doping med aluminiumatomer er det klart at det mangler en elektron. Silisiumdoping med trivalente atomer som aluminium og bor resulterer i en annen type halvleder som kalles "P-type halvleder" P "Forestill deg et hull som krever at elektronene fyller.
P-type halvleder er også ledende fordi elektronene i P-type halvleder etter en applikasjon av et eksternt elektrisk felt fyller hull i motsatt elektrisk feltretning, og samtidig beveger hullene seg i retning av elektrisk felt, slik at gjeldende er generert.
Om PN krysset
Hvis den ene siden av en halvlederkrystall er en halvleder av typen N og den andre siden er en halvleder av typen P, kalles kontaktflaten i midten et PN-kryss. I halvledere av N-typen er konsentrasjonen av frie elektroner høy, mens i halvledere av P-type er konsentrasjonen av hull høye. I henhold til diffusjonsprinsippet diffunderer stoffene alltid fra høye konsentrasjoner til lave konsentrasjoner.
I PN-krysset vil det derfor være mange frielektroner fra halvleder av typen N-type til halvlederdiffusjon av P-type. Resultatet er at halvlederen av N-type er elektrisk nøytral, ikke ladet, men på grunn av tapet av noen av elektronene, det er positivt ladet. I halvlederen P-type, fordi mange frie elektroner løp for å fylle mange hull, noe som resulterer i redusert hulkonsentrasjon, er den originale P-typen halvleder også elektrisk nøytral, nå mer enn mye elektronisk, så ta negativ elektrisitet.
I PN-krysset er den ene siden positivt ladet og den andre siden negativt ladet, og danner dermed et indre elektrisk felt på kontaktflaten.
Hva er fotovoltaisk kraftproduksjonsprosess?
Når sollys skinner på en typisk halvleder, genereres elektroner og hull. Det vil si når sollys genererer en fri elektron i en halvleder, genereres et hull samtidig fordi elektronen forlater solcellen. Plassen å være, når den blir en frielektron, mangler denne posisjonen nødvendigvis et elektron, og hull er opprettet .
Fordi det er et internt elektrisk felt i PN-krysset, når sollyset genererer elektroner og hull i PN-krysset, beveger elektronene seg til halvleder N-typen under virkningen av det indre elektriske feltet. På samme måte beveger hullene seg til P-type halvleder. På dette tidspunktet, hvis PN-krysset koblet til begge ender av ledningen, kan du generere strøm.
