세계에서 가장 중요한 프로세스 중 하나 태양 에너지 이 태양 광 효과. 다른 재료로 만들어진 한 조각에서 다른 조각으로 이동하는 전류가 생성되는 광전 효과입니다. 이러한 물질은 햇빛이나 전자기 방사선에 노출됩니다. 이 효과는 태양 전지판의 태양 광 전지에서 전기 에너지를 생성하는 데 기본이됩니다.
태양 전지판의 작동 방식과 태양 광 효과가 무엇인지 알고 싶다면 이것이 귀하의 게시물입니다 🙂
태양 광 효과는 무엇입니까?
태양 전지판을 사용하여 전기 에너지를 얻을 때 우리가 활용하는 것은 태양 복사 입자가 우리 가정에 유용한 전기 에너지로 변환해야하는 에너지입니다. 광전지는 주로 실리콘으로 구성된 반도체 장치입니다. 이 광전지는 다른 화학 원소의 불순물이 있습니다. 그러나 실리콘은 가능한 한 빌어 먹을 수 있도록 노력하고 있습니다.
태양 광 전지는 태양 복사 에너지를 사용하여 직류로부터 전기를 생성 할 수 있습니다. 이러한 유형의 스트림의 문제점은 가정에서 사용되지 않는다는 것입니다. 연속 에너지를 사용하려면 대체 에너지로 변환해야합니다. 이것은 파워 인버터.
광전지 효과는 태양 복사로부터 전기 에너지를 생산합니다. 이 복사는 열의 형태로 나오며이 효과 덕분에 전기로 변환됩니다. 이를 위해서는 태양 광 전지를 태양 전지판을 따라 직렬로 배치해야합니다. 이것은 당신이 할 수 있도록 수행됩니다 전기를 생성 할 수있는 적절한 전압을 얻으십시오.
분명히, 대기에서 나오는 모든 태양 복사가 전기 에너지로 변환되는 것은 아닙니다. 그것의 일부는 반사에 의해 손실되고 다른 하나는 전송에 의해 손실됩니다. 즉, 한 부분은 대기로 돌아가고 다른 부분은 세포를 통과합니다. 광전지와 접촉 할 수있는 방사선의 양은 전자가 한 층에서 다른 층으로 점프하게 만드는 요인입니다. 그런 다음 최종적으로 세포에 닿는 방사선의 양에 비례하는 전류가 생성됩니다.
태양 광 효과의 특성
이것이 태양 전지판이 유지하는 수수께끼입니다. 확실히 당신은 그들이 태양으로부터 전류를 생성 할 수있는 방법을 생각하기 위해 멈춘 적이 있습니다. 글쎄, 그것은 전도성 요소로 구성된 수많은 재료의 참여에 관한 것입니다. 그중 하나는 실리콘입니다. 전기의 작용에 따라 다른 행동을 보이는 요소입니다.
이러한 반도체 재료의 반응은 에너지 원이 이들을 자극 할 수 있는지 여부에 따라 전적으로 달라집니다. 즉, 전자는 또 다른 에너지 상태로 이동합니다. 이 경우, 우리는 태양 복사 인이 전자들을 여기시킬 수있는 소스를 가지고 있습니다.
순간 광자 실리콘 원자의 마지막 궤도에서 전자와 충돌하면 광전지 효과가 시작됩니다. 이 충돌로 인해 전자는 광자로부터 에너지를 받고 여기 될 수 있습니다. 전자가 광자로부터 획득하는 에너지가 실리콘 원자핵의 인력보다 높으면 궤도에서 전자 출구를 마주하게됩니다.
이 모든 것이 원자를 자유롭게 만들고 모든 반도체 물질을 통과 할 수 있습니다. 이런 일이 발생하면 전도 역할을하는 실리콘이 유용 할 수있는 모든 에너지를 전환합니다. 전하에서 방출 된 전자는 자유 공간이있는 다른 원자로 이동합니다. 이러한 전자의 움직임을 충전 전류라고합니다.
그것이 어떻게 생산 되는가?
충전 전류는 전도성 물질을 사용하고 일정한 극성을 가진 전기장이있을 수 있도록 일정한 방식으로 발생함으로써 달성됩니다. 전자를 모든 방향으로 밀어 전류를 순환시키는 것은 이러한 유형의 전기장입니다.
광자에 의해 공급되는 전자의 에너지가 실리콘 원자 핵의 인력을 초과하면 자유가 될 것입니다. 이를 위해 광자의 영향이 전자에 미치는 힘은 최소 1,2 eV입니다.
각 유형의 반도체 재료는 원자에서 전자를 방출하는 데 필요한 최소 에너지를 가지고 있습니다. 파장이 더 짧고 자외선에서 나오는 광자가 있습니다. 우리가 알다시피이 광자는 많은 양의 에너지를 포함하고 있습니다. 반면에 우리는 파장이 길어서 에너지가 적은 것을 찾습니다. 이 광자는 전자기 스펙트럼의 적외선 부분에 있습니다.
전자를 방출하기 위해 각 반도체 재료에 필요한 최소 에너지는 주파수 대역에 따라 다릅니다. 이 밴드는 그것들을 자외선에서 오는 것들로부터 가시적 인 색상으로 연관시킵니다. 그 아래에서는 전자를 방출 할 수 없으므로 전류가 없습니다.
광자 문제
물질을 통과하여 전자를 분리하는 것은 다소 복잡합니다. 모든 광자가 직접 수행하는 것은 아닙니다. 물질을 통과하려면 에너지를 잃어야하기 때문입니다. 전자기 스펙트럼의 가장 긴 파장 영역에있는 사람들이 이미 에너지를 거의 가지고 있지 않다면 물질과 접촉하는 동안 에너지를 잃게됩니다. 에너지가 손실되면 일부 광자는 전자와 약간 충돌하여 굴절시킬 수 없습니다. 이러한 손실은 불가피하며 100 % 태양열 사용을 불가능하게합니다.
광자가 모든 물질을 통과 할 때 다른 에너지 손실이 발생합니다. 그들은 그것을 대체하기 위해 어떤 전자와도 충돌하지 않습니다. 이것은 또한 피할 수없는 문제입니다.
이 기사가 태양 광 효과를 명확히했기를 바랍니다.