כיצד תאים סולריים פועלים

1. אפקט פוטו-וולטאי:

הבסיס של אנרגיה סולארית המרה הוא אפקט photovoltaic של צומת PN המוליכים למחצה. כאשר האור הוא האירוע על המכשיר פוטו מוליכים למחצה, פוטונים בעלי אנרגיה גדולה יותר מאשר רוחב פס הלהקה אסורה לעבור דרך הסרט נגד השתקפות לתוך הסיליקון, ואת זוגות חורים אלקטרונים photogenerated נרגשים באזור N, אזור דלדול, ואת P.

אזור דלדול: אלקטרונים מתחדשים - זוגות החורים מופרדים באופן מיידי על ידי השדה החשמלי המובנה לאחר שהם נוצרים באזור ההדלדלה, האלקטרונים הפוטוגנריים נשלחים לאזור N, והחורים הפוטוגנאטריים נדחפים לאזור P. על פי מצב קירוב האובדן, הריכוז של המוביל בגבול אזור הריקון הוא בערך 0, כלומר p = n = 0.

באזור N: אלקטרונים photogenerated - לאחר זוג חור נוצר, החור photogenerated מתפזרת לגבול של צומת pn. ברגע שהוא מגיע לגבול של צומת ה- PN, הוא נתון מיד לשדה החשמלי המובנה, והוא נגרר על ידי כוח השדה החשמלי כדי להפוך אותו נסחף. האזור נכנס לאזור P, ואת האלקטרונים photogenerated (מספר תת -) נשארים באזור N.

באזור P: האלקטרונים הפוטוגנאטריים (ילדים קטנים) נכנסים תחילה לאזור N בגלל דיפוזיה, ולאחר מכן נסחפים עקב סחף, וחורים מתפתחים (תת-מספר מרובים) נשארים באזור P. לפיכך, הצטברות של חיובי חיובי ושלילי נוצר משני צידי צומת pn, כך באזור N מאחסן אלקטרונים עודף, באזור P יש חורים עודפים. בזאת נוצר שדה חשמלי שנוצר עם שדה חשמלי מובנה בכיוון ההפוך.

1. בנוסף לביטול חלקי של השפעת השדה החשמלי, השדה החשמלי הפוטוגנטי גם הופך את אזור ה- P לטעינה חיובית, אזור ה- N נטען בצורה שלילית, והשכבה הדקה בין אזור N לבין אזור P יוצרת כוח חשמלי, המהווה את אפקט photovoltaic. כאשר הסוללה מחוברת לעומס, הזרם הזורם זורם מעומס אזור ה- P לאזור ה- N, ומפלט החשמל מתקבל בעומס.

2. אם צומת ה- PN פתוחה בשני הקצוות, ניתן למדוד את כוח האלקטרומגוטציה, הנקרא מתח מעגל פתוח Uoc. המתח האופייני במעגל פתוח לתאי סיליקון גבישיים הוא 0.5 עד 0.6 וולט.

3. אם המעגל החיצוני הוא קצר מעגל, פוטו-פרופורציונלי לאנרגיית האור זורמת דרך המעגל החיצוני. זרם זה נקרא נתיב ISC הנוכחי.

גורמים המשפיעים על פוטו -

1. זוגות יותר אלקטרון חור שנוצר על ידי האור בשכבת הממשק, כך גדל הנוכחי.

2. יותר אנרגיה קל שנספג על ידי שכבת ממשק, גדול יותר את אזור ממשק, כלומר, את שטח הסוללה גדול, כך גדל הנוכחי בתא השמש.

3. אזור N, אזור דלדול אזור P של התא הסולארי יכול לייצר נושאות photogenerated;

4. נושאי תמונה שנוצרו בכל אזור חייבים לעבור דרך אזור הדלדול לפני רקומבינציה כדי לתרום פוטו. לכן, הנוכחי שנוצר תמונה הנוכחי חייב לקחת בחשבון גורמים שונים כגון הדור רקומבינציה, דיפוזיה להיסחף בכל אזור.