Aurinkosähkövaikutus

Aurinkosähkövaikutus

Yksi maailman tärkeimmistä prosesseista Energía Solar on aurinkosähkövaikutus. Se on valosähköinen vaikutus, jossa syntyy sähkövirta, joka kulkee kappaleesta toiseen valmistettu eri materiaaleista. Nämä materiaalit altistuvat auringonvalolle tai sähkömagneettiselle säteilylle. Tämä vaikutus on perustavanlaatuinen tuotettaessa sähköenergiaa aurinkopaneelien aurinkokennoista.

Jos haluat tietää, kuinka aurinkopaneelit toimivat ja mikä on aurinkosähkövaikutus, tämä on postisi 🙂

Mikä on aurinkosähkövaikutus?

Kuinka aurinkosähkövaikutus tapahtuu

Kun käytämme aurinkopaneelia sähköenergian saamiseen, hyödynnämme sitä energia, jonka auringon säteilyhiukkasten on muutettava siitä hyödyllinen sähköenergia kotiimme. Aurinkosähkökennot ovat puolijohdekomponentteja, jotka koostuvat pääasiassa piistä. Näissä aurinkokennoissa on epäpuhtauksia muista kemiallisista alkuaineista. Piin yritetään kuitenkin olla niin helvetin kuin mahdollista.

Aurinkokennot pystyvät tuottamaan sähköä tasavirrasta käyttämällä aurinkosäteilyä. Tämän tyyppisen suoratoiston ongelma on, että sitä ei käytetä kotona. Jatkuva energia on muutettava vaihtuvaksi energiaksi sen käyttämiseksi. Tämä edellyttää a invertteri.

Se, mitä aurinkosähkövaikutus tekee, tuottaa kyseisen sähköenergian aurinkosäteilystä. Tämä säteily tulee lämmön muodossa ja tämän vaikutuksen ansiosta se muuttuu sähköksi. Tätä varten aurinkokennot on sijoitettava sarjaan aurinkopaneeleja pitkin. Tämä tehdään niin, että voit saada riittävä jännite, joka sallii sähkön tuottamisen.

Ilmeisesti kaikki ilmakehästä tulevat auringon säteilyt eivät muutu sähköenergiaksi. Osa siitä menetetään heijastuksella ja toinen välityksellä. Toisin sanoen yksi osa palautetaan ilmakehään ja toinen osa kulkee solun läpi. Säteilyn määrä, joka pystyy kosketuksiin aurinkokennojen kanssa, saa elektronit hyppäämään kerroksesta toiseen. Silloin syntyy sähkövirta, jonka teho on verrannollinen soluihin lopulta osuvan säteilyn määrään.

Aurinkosähkövaikutuksen ominaisuudet

Virtamuuntaja

Tämä on mysteeri, jonka aurinkopaneelit pitävät. Olet varmasti koskaan pysähtynyt miettimään, kuinka ne voivat tuottaa sähkövirtaa auringosta. No, kyse on lukuisien johtavista elementeistä koostuvien materiaalien osallistumisesta. Yksi niistä on pii. Se on elementti, joka osoittaa erilaista käyttäytymistä reaktiona sähkön toimintaan.

Näiden puolijohdemateriaalien reaktio riippuu täysin siitä, kykeneekö energialähde herättämään niitä. Eli elektronit siirtyvät toiseen energisempään tilaan. Tässä tapauksessa meillä on lähde, joka kykenee herättämään nämä elektronit, mikä on aurinkosäteily.

Tällä hetkellä a fotoni törmää elektroniin piiatomin viimeiseltä kiertoradalta, aurinkosähkövaikutus alkaa. Tämä törmäys saa elektronin vastaanottamaan energiaa fotonista ja voi innostua. Jos energia, jonka elektroni saa fotonista, on korkeampi kuin piiatomin ytimen vetovoiman, olemme edessään elektronin poistumiselle kiertoradalta.

Kaikki tämä tekee atomista vapaan ja ne voivat kulkea läpi puolijohdemateriaalin. Kun tämä tapahtuu, pii, joka toimii johtimena, ohjaa kaiken energian sinne, missä se voi olla hyödyllistä. Latauksista vapautuneet elektronit menevät muihin atomeihin, joissa on vapaita tiloja. Näiden elektronien liikettä kutsutaan varausvirraksi.

Kuinka se tuotetaan?

Aurinkopaneelin komponentit

Latausvirrat saavutetaan käyttämällä johtavia materiaaleja ja saattamalla tämä tapahtumaan jatkuvasti, jotta voi olla sähkökenttä, jolla on vakaa napaisuus. Tämän tyyppinen sähkökenttä alkaa työntää elektroneja kaikkiin suuntiin sähkövirran kiertämiseksi.

Jos fotonin syöttämä elektronin energia ylittää piiatomin ytimen vetovoiman, se on vapaa. Jotta tämä tapahtuisi, voima, jonka fotonin vaikutuksen täytyy olla elektroniin, on vähintään 1,2 eV.

Jokaisella puolijohdemateriaalityypillä on vähimmäisenergia, joka tarvitaan elektronien vapauttamiseksi atomistaan. On fotoneja, joilla on lyhyempi aallonpituus ja jotka tulevat ultraviolettisäteilystä. Kuten tiedämme, näillä fotoneilla on suuri määrä suljettua energiaa. Toisaalta löydämme ne, joiden aallonpituus on pidempi, joten heillä on vähemmän energiaa. Nämä fotonit ovat sähkömagneettisen spektrin infrapunaosassa.

Vähimmäisenergia, jota kukin puolijohdemateriaali tarvitsee elektronien vapauttamiseksi, riippuu taajuuskaistasta. Tämä yhtye yhdistää ne ultraviolettisäteilyssä näkyviin väreihin. Sen alapuolella he eivät pysty vapauttamaan elektroneja, joten sähkövirtaa ei tule.

Photon-ongelma

Aurinkopaneelin aurinkosähkö

Materiaalin läpi käyminen elektronien erottamiseksi on jonkin verran monimutkaisempaa. Kaikki fotonit eivät tee sitä suoraan. Tämä johtuu siitä, että materiaalin kuljettamiseksi heidän on menetettävä energiaa. Jos sähkömagneettisen spektrin pisin aallonpituusalueella olevilla oli jo vähän energiaa, he menettävät sen lopulta kosketuksissa materiaaliin. Kun energia menetetään, jotkut fotonit törmäävät hieman elektronien kanssa eivätkä voi taipua niitä. Nämä häviöt ovat väistämättömiä, ja ne tekevät mahdottomaksi 100% aurinkokäytöstä.

Muut energiahäviöt tapahtuvat, kun fotonit kulkevat kaiken materiaalin ja ne eivät törmää minkään elektronin kanssa syrjäyttääkseen sen. Tämä on myös väistämätön ongelma.

Toivon, että tämä artikkeli on selkeyttänyt aurinkosähkövaikutusta.


Artikkelin sisältö noudattaa periaatteita toimituksellinen etiikka. Ilmoita virheestä napsauttamalla täällä.

Ole ensimmäinen kommentti

Jätä kommentti

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.

*

*

  1. Vastuussa tiedoista: Miguel Ángel Gatón
  2. Tietojen tarkoitus: Roskapostin hallinta, kommenttien hallinta.
  3. Laillistaminen: Suostumuksesi
  4. Tietojen välittäminen: Tietoja ei luovuteta kolmansille osapuolille muutoin kuin lain nojalla.
  5. Tietojen varastointi: Occentus Networks (EU) isännöi tietokantaa
  6. Oikeudet: Voit milloin tahansa rajoittaa, palauttaa ja poistaa tietojasi.