Fotoelektriskās šūnas, kas pazīstami arī kā saules baterijas, ir kļuvuši par galveno spēlētāju atjaunojamās enerģijas nozarē.Šīs ierīces ir mainījušas veidu, kā mēs izmantojam saules enerģiju elektroenerģijas ražošanai.Šajā rakstā mēs iedziļināsimies aizraujošajā pasaulēfotoelektriskās šūnasun izpētīt, kā viņi ražo elektroenerģiju.
Fotoelementu pamatā ir pusvadītāju materiāls, kas parasti ir izgatavots no silīcija.Kad saules gaismas fotoni ietriecas šūnas virsmā, tie ierosina materiālā esošos elektronus, liekot tiem atrauties no atomiem.Šo procesu sauc par fotoelektrisko efektu.
Lai izmantotu šos atbrīvotos elektronus, baterijas tiek konstruētas slāņos ar dažādām īpašībām.Augšējais slānis ir izgatavots no materiāliem, kas īpaši paredzēti saules gaismas absorbēšanai.Zem šī slāņa atrodas aktīvais slānis, kas sastāv no pusvadītāju materiāla.Apakšējais slānis, ko sauc par aizmugurējo kontakta slāni, palīdz savākt elektronus un pārnest tos no šūnas.
Kad saules gaisma iekļūst šūnas augšējā slānī, tā uzbudina elektronus pusvadītāju materiāla atomos.Šie satrauktie elektroni pēc tam spēj brīvi pārvietoties materiālā.Tomēr, lai radītu elektroenerģiju, elektroniem jāplūst noteiktā virzienā.
Šeit tiek aktivizēts elektriskais lauks šūnā.Pusvadītāju materiāls aktīvajā slānī ir leģēts ar piemaisījumiem, lai radītu elektronu nelīdzsvarotību.Tas rada pozitīvu lādiņu vienā akumulatora pusē un negatīvu otrā pusē.Robežu starp šiem diviem reģioniem sauc par pn krustojumu.
Kad elektronu ierosina fotons un tas atdalās no sava atoma, tas tiek piesaistīts šūnas pozitīvi lādētajai pusei.Virzoties uz apgabalu, tas savā vietā atstāj pozitīvi lādētu "caurumu".Šī elektronu un caurumu kustība akumulatorā rada elektrisko strāvu.
Tomēr brīvā stāvoklī elektronus nevar izmantot ārējo ierīču barošanai.Lai izmantotu to enerģiju, šūnu augšējā un apakšējā slānī tiek novietoti metāla kontakti.Kad vadītāji ir savienoti ar šiem kontaktiem, elektroni plūst caur ķēdi, radot elektrisko strāvu.
Viens fotogalvaniskais elements ražo salīdzinoši nelielu elektroenerģijas daudzumu.Tāpēc vairākas šūnas ir savienotas kopā, lai izveidotu lielāku vienību, ko sauc par saules paneli vai moduli.Šos paneļus var savienot virknē vai paralēli, lai palielinātu spriegumu un strāvas izvadi atkarībā no sistēmas prasībām.
Kad elektroenerģija ir saražota, to var izmantot dažādu ierīču un ierīču barošanai.Tīklam piesaistītā sistēmā saules paneļu saražoto elektroenerģijas pārpalikumu var ievadīt atpakaļ tīklā, kompensējot vajadzību pēc fosilā kurināmā ražošanas.Atsevišķās sistēmās, piemēram, tās, kuras izmanto attālos apgabalos, saražoto elektroenerģiju var uzglabāt akumulatoros vēlākai lietošanai.
Fotoelektriskās šūnasnodrošināt zaļu, ilgtspējīgu un atjaunojamu risinājumu mūsu enerģijas vajadzībām.Tiem ir potenciāls ievērojami samazināt mūsu atkarību no fosilā kurināmā un mazināt elektroenerģijas ražošanas ietekmi uz vidi.Tā kā tehnoloģija turpina attīstīties, mēs varam redzētfotoelektriskās šūnaskļūst efektīvāki un lētāki, padarot tos par mūsu nākotnes enerģētikas ainavas neatņemamu sastāvdaļu.
Publicēšanas laiks: 27. novembris 2023