Ֆոտոգալվանային էֆեկտ

Ֆոտոգալվանային էֆեկտ

Աշխարհի ամենակարևոր գործընթացներից մեկը արեւային էներգիա է ֆոտովոլտային էֆեկտ, Դա ֆոտոէլեկտրական էֆեկտ է, որի ընթացքում արտադրվում է էլեկտրական հոսանք, որը մի կտորից մյուսը անցնում է ՝ պատրաստված տարբեր նյութերից: Այս նյութերը ենթարկվում են արեւի լույսի կամ էլեկտրամագնիսական ճառագայթման: Այս ազդեցությունը հիմնարար է արեգակնային վահանակների ֆոտոգալվանային բջիջներից էլեկտրական էներգիայի առաջացման գործում:

Եթե ​​ցանկանում եք իմանալ, թե ինչպես են աշխատում արևային մարտկոցները և որն է ֆոտոգալվանային էֆեկտը, սա ձեր հաղորդագրությունն է

Ի՞նչ է ֆոտոգալվանային ազդեցությունը:

Ինչպես է արտադրվում ֆոտոգալվանային էֆեկտը

Երբ մենք օգտագործում ենք արևային վահանակ ՝ էլեկտրական էներգիա ստանալու համար, այն, ինչից մենք օգտվում ենք, դա է այն էներգիան, որն անհրաժեշտ է արեգակնային ճառագայթման մասնիկներն այն մեր տան համար օգտակար էլեկտրական էներգիայի վերածելու համար: Ֆոտոգալվանային բջիջները կիսահաղորդչային սարքեր են, որոնք կազմված են հիմնականում սիլիցիումից: Այս ֆոտոգալվանային բջիջներն ունեն որոշ խառնուրդներ այլ քիմիական տարրերից: Այնուամենայնիվ, փորձ է արվում սիլիցիումը հնարավորինս կոկիկ լինել:

Ֆոտոգալվանային բջիջներն ունակ են ուղղակի հոսանքից էլեկտրաէներգիա արտադրել ՝ օգտագործելով արեգակնային ճառագայթման էներգիան: Այս տեսակի հոսքի խնդիրն այն է, որ այն չի օգտագործվում տան համար: Շարունակական էներգիան անհրաժեշտ է վերափոխել այլընտրանքային էներգիայի ՝ այն օգտագործելու համար: Սա պահանջում է ա հոսանքի ինվերտոր.

Այն, ինչ անում է ֆոտոգալվանային էֆեկտը, այդ էլեկտրական էներգիան արտադրում է արեգակնային ճառագայթումից: Այս ճառագայթումը գալիս է ջերմության տեսքով և այս էֆեկտի շնորհիվ վերափոխվում է էլեկտրաէներգիայի: Որպեսզի դա տեղի ունենա, ֆոտոգալվանային բջիջները պետք է շարվեն սերիաներով ՝ արևային վահանակների երկայնքով: Դա արվում է այնպես, որ կարողանաք ստացեք համարժեք լարում, որը թույլ է տալիս էլեկտրաէներգիա արտադրել:

Ակնհայտ է, որ մթնոլորտից եկող արևի ոչ բոլոր ճառագայթումը վերափոխվում է էլեկտրական էներգիայի: Դրա մի մասը կորչում է արտացոլմամբ, իսկ մյուսը ՝ փոխանցման միջոցով: Այսինքն ՝ մի մասը վերադարձվում է մթնոլորտ, իսկ մյուս մասը անցնում է բջիջով: Radiationառագայթման քանակը, որն ունակ է կապվել ֆոտովոլտային բջիջների հետ, այն է, ինչը ստիպում է էլեկտրոններին ցատկել մի շերտից մյուսը: Այդ ժամանակ է, երբ ստեղծվում է էլեկտրական հոսանք, որի հզորությունը համամասն է ճառագայթման քանակին, որը վերջապես հարվածում է բջիջներին:

Ֆոտոգալվանային էֆեկտի բնութագրերը

Էլեկտրաէներգիայի ինվերտոր

Սա է այն առեղծվածը, որը պահում են արևային մարտկոցները: Անշուշտ, դուք երբևէ դադարել եք մտածել, թե ինչպես կարող են նրանք արևից էլեկտրական հոսանք առաջացնել: Դե, խոսքը հաղորդիչ տարրերից կազմված բազմաթիվ նյութերի մասնակցության մասին է: Դրանցից մեկը սիլիցիումն է: Դա մի տարր է, որը ցույց է տալիս այլ վարք `արձագանքելով էլեկտրաէներգիայի գործողությանը:

Արձագանքը, որն ունեն այս կիսահաղորդչային նյութերը, ամբողջովին կախված է նրանից, թե էներգիայի աղբյուրն ունակ է դրանք գրգռել, թե ոչ: Այսինքն ՝ էլեկտրոնները գնում են մեկ այլ ավելի էներգետիկ վիճակի: Այս պարագայում մենք ունենք այն աղբյուրը, որն ունակ է հուզել այս էլեկտրոնները, այսինքն ՝ արևային ճառագայթումը:

Պահը ա ֆոտոն բախվում է էլեկտրոնի հետ սիլիցիումի ատոմի վերջին ուղեծրից, սկսվում է ֆոտոգալվանային էֆեկտը: Այս բախման արդյունքում էլեկտրոնը ֆոտոնից ստանում է էներգիա և կարող է հուզվել: Եթե ​​էլեկտրոնը ֆոտոնից ձեռք բերող էներգիան ավելի բարձր է, քան սիլիցիումի ատոմի միջուկի գրավիչ ուժը, մենք կկանգնենք ուղեծրից էլեկտրոնի ելքի առջև:

Այս ամենը ատոմներն ազատ է դարձնում և կարող է անցնել կիսահաղորդչային նյութի միջով: Երբ դա պատահում է, հաղորդակցման ծառայող սիլիցիումը շեղում է ամբողջ էներգիան այնտեղ, որտեղ այն կարող է օգտակար լինել: Էլեկտրոնները, որոնք ազատվել են լիցքերից, գնում են այլ ատոմների, որտեղ կան ազատ տարածություններ: Այս էլեկտրոնների շարժումն այն է, ինչը կոչվում է լիցքի հոսանք:

Ինչպես է այն արտադրվում

Արեգակնային մարտկոցի բաղադրիչները

Լիցքավորման հոսանքները ձեռք են բերվում հաղորդիչ նյութեր օգտագործելով և դա կատարվելով մշտական ​​եղանակով, որպեսզի կարողանա լինել էլեկտրական դաշտ, որն ունի անընդհատ բևեռականություն: Էլեկտրական դաշտի այս տեսակն է, որ էլեկտրոնները սկսում է բոլոր ուղղություններով մղել էլեկտրական հոսանքը շրջանառելու համար:

Եթե ​​ֆոտոնով սնվող էլեկտրոնի էներգիան գերազանցի սիլիցիումի ատոմի միջուկի ձգումը, ապա այն ազատ կլինի: Որպեսզի դա տեղի ունենա, ուժը, որը պետք է ունենա ֆոտոնի ազդեցությունը էլեկտրոնի վրա, առնվազն 1,2 eV է:

Կիսահաղորդչային նյութերի յուրաքանչյուր տեսակ ունի նվազագույն էներգիա, որն անհրաժեշտ է դրա համար, որպեսզի էլեկտրոնները ազատի իր ատոմներից: Կան ֆոտոններ, որոնք ունեն ավելի փոքր ալիքի երկարություն և գալիս են ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումից: Ինչպես գիտենք, այս ֆոտոններն ունեն մեծ քանակությամբ պարունակվող էներգիա: Մյուս կողմից, մենք գտնում ենք նրանց, ում ալիքի երկարությունն ավելի երկար է, ուստի նրանք ավելի քիչ էներգիա ունեն: Այս ֆոտոնները գտնվում են էլեկտրամագնիսական սպեկտրի ինֆրակարմիր մասում:

Էլեկտրոններ արձակելու համար յուրաքանչյուր կիսահաղորդչային նյութի կողմից պահանջվող նվազագույն էներգիան կախված է հաճախականությունների տիրույթից: Այս խումբը նրանց կապում է նրանցից, որոնք ուլտրամանուշակագույն ճառագայթում են ստանում, տեսանելի գույներով: Դրանից ներքև նրանք ի վիճակի չեն էլեկտրոններ արձակել, ուստի էլեկտրական հոսանք չի լինի:

Ֆոտոնի խնդիր

Արեգակնային վահանակի ֆոտոգալվանային էֆեկտ

Էլեկտրոններն առանձնացնելու համար նյութի միջով անցնելը մի փոքր ավելի բարդ է: Ոչ բոլոր ֆոտոններն են դա անում ուղղակիորեն: Դա այն պատճառով է, որ նյութի միջով անցնելու համար նրանք պետք է էներգիա կորցնեն: Եթե ​​էլեկտրամագնիսական սպեկտրի ալիքի ամենաերկար տարածաշրջանում գտնվողներն արդեն քիչ էներգիա ունեին, ապա դրանք ի վերջո կորցնում են այն նյութի հետ շփման ընթացքում: Երբ էներգիան կորչում է, որոշ ֆոտոններ փոքր-ինչ բախվում են էլեկտրոնների հետ և չեն կարող շեղել դրանք: Այս կորուստներն անխուսափելի են և այն են, ինչը անհնար է դարձնում արևի օգտագործման 100% -ը:

Էներգիայի այլ կորուստներ լինում են, երբ ֆոտոններն անցնում են ամբողջ նյութով և դրանք չեն բախվում ոչ մի էլեկտրոնի այն տեղահանելու համար: Սա նույնպես անխուսափելի խնդիր է:

Հուսով եմ, որ այս հոդվածը հստակեցրել է ֆոտոգալվանային էֆեկտը:


Հոդվածի բովանդակությունը հավատարիմ է մեր սկզբունքներին խմբագրական էթիկա, Սխալի մասին հաղորդելու համար կտտացրեք այստեղ.

Եղիր առաջին մեկնաբանողը

Թողեք ձեր մեկնաբանությունը

Ձեր էլ. Փոստի հասցեն չի հրապարակվելու: Պահանջվող դաշտերը նշված են *

*

*

  1. Տվյալների համար պատասխանատու ՝ Միգել Անխել Գատոն
  2. Տվյալների նպատակը. Վերահսկել SPAM, մեկնաբանությունների կառավարում:
  3. Օրինականություն. Ձեր համաձայնությունը
  4. Տվյալների հաղորդագրություն. Տվյալները չեն փոխանցվի երրորդ անձանց, բացառությամբ իրավական պարտավորության:
  5. Տվյալների պահպանում. Տվյալների շտեմարան, որը հյուրընկալվում է Occentus Networks (EU) - ում
  6. Իրավունքներ. Timeանկացած պահի կարող եք սահմանափակել, վերականգնել և ջնջել ձեր տեղեկատվությունը: