Khoa học Phổ biến: Thế nào là Thế hệ Quang điện?
Jan 05, 2018
Phát điện năng lượng quang điện là một công nghệ sử dụng hiệu ứng quang điện của một giao diện bán dẫn để chuyển đổi năng lượng ánh sáng thành điện trực tiếp. Việc sản xuất điện quang điện chủ yếu bao gồm ba phần của bảng năng lượng mặt trời (một mô đun), một bộ điều khiển và một bộ biến tần. Các thành phần chính bao gồm các linh kiện điện tử. Vì vậy, một quá trình cụ thể là gì? Ở đây, chúng ta sẽ đi đến một phân tích chi tiết, quá trình tạo ra quang điện là gì?
Về chất bán dẫn
Hóa học tinh thể silicon rất ổn định. Ở nhiệt độ phòng, trừ fluoride hydrogen, rất khó để phản ứng với các chất khác và là một chất dẫn điện kém vì nó không có các điện tử không hoạt động. Các nguyên tử phốt pho (P) của năm electron cuối cùng, các nguyên tử photpho vào tinh thể silic, sau đó các tinh thể silicon rõ ràng là một điện tử miễn phí thêm.
Các nguyên tử phốt pho đưa ra bốn electron và bốn nguyên tử silic tiếp giáp nhau, có một electron còn lại, nó là tự do. Nhiều nguyên tử silicon trong tinh thể silicon được thay thế bằng nguyên tử photpho, làm phát sinh rất nhiều electron tự do, do đó nó dẫn điện. Tại thời điểm này, chúng tôi đã làm một chất bán dẫn, tên của nó là "N-loại bán dẫn."
Sau khi pha với các nguyên tử nhôm, rõ ràng là có một điện tử bị thiếu. Việc kích thích silic với các nguyên tử ba chiều như nhôm và boron dẫn tới một loại chất bán dẫn khác gọi là "P-type bán dẫn" P "Hãy tưởng tượng một lỗ cần phải nạp điện tử.
Chất bán dẫn loại P cũng dẫn điện, bởi vì sau khi ứng dụng một điện trường bên ngoài, các điện tử trong chất bán dẫn loại P tuần tự lấp đầy các lỗ theo hướng điện trường đối diện, và đồng thời các lỗ di chuyển theo hướng của điện trường điện trường, do đó hiện tại được tạo ra.
Giới thiệu đường giao nhau PN
Nếu một mặt của một tinh thể bán dẫn là chất bán dẫn loại N và mặt kia là chất bán dẫn loại P, bề mặt tiếp xúc ở giữa được gọi là một đường nối PN. Trong chất bán dẫn loại N, nồng độ các electron tự do cao, trong khi đó ở chất bán dẫn loại P, nồng độ các lỗ cao. Theo nguyên tắc khuếch tán, các chất luôn luôn khuếch tán từ nồng độ cao đến nồng độ thấp.
Do đó, trong đường nối PN, sẽ có rất nhiều electron tự do từ chất bán dẫn loại N đến sự khuếch tán chất bán dẫn loại P, kết quả là chất bán dẫn loại N là điện trung lập, không bị sạc, nhưng vì sự mất mát của một số electron, Nó tích điện dương. Trong chất bán dẫn loại P, bởi vì nhiều điện tử tự do chạy để điền vào rất nhiều lỗ, dẫn đến giảm nồng độ lỗ, bán dẫn loại P ban đầu cũng là điện trung lập, bây giờ nhiều hơn rất nhiều điện tử, do đó, mang điện âm.
Trong đường nối PN, một bên là tích điện dương và phía kia là điện tích âm, tạo thành một điện trường bên trong bề mặt tiếp xúc.
Quá trình tạo ra quang điện là gì?
Khi ánh sáng mặt trời tỏa sáng trên một chất bán dẫn điển hình, các điện tử và lỗ được tạo ra. Đó là, khi ánh sáng mặt trời tạo ra một điện tử tự do trong chất bán dẫn, một lỗ được tạo ra cùng một lúc bởi vì các electron rời khỏi tế bào năng lượng mặt trời Vị trí, khi trở thành một điện tử tự do, vị trí đó nhất thiết là thiếu một điện tử, và các lỗ được tạo ra .
Bởi vì có một điện trường bên trong đường nối PN, khi ánh sáng mặt trời tạo ra các điện tử và các lỗ trong đường giao nhau PN, các điện tử chuyển sang bán dẫn loại N dưới tác động của điện trường bên trong. Tương tự, các lỗ này chuyển sang bán dẫn loại P. Tại thời điểm này, nếu các đường nối PN kết nối với cả hai đầu của dây, bạn có thể tạo ra hiện tại.
