Фотоэлектрдик эффект

Фотоэлектрдик эффект

Дүйнөдөгү эң маанилүү процесстердин бири күн энергиясы болуп саналат фотоэлектрдик эффект. Бул ар кандай материалдардан жасалган бир бөлүктөн экинчи бөлүккө өткөн электр тогу пайда болгон фотоэффект. Бул материалдар күн нуруна же электромагниттик нурланууга дуушар болушат. Бул таасир күн панелдеринин фотоэлементтеринен электр энергиясын иштеп чыгууда маанилүү.

Күн батареялары кандай иштээрин жана фотоэлектрдик эффект эмне экендигин билгиңиз келсе, анда бул сиздин постуңуз is

Фотоэлектрдик эффект деген эмне?

Фотоэлектрдик эффект кандайча өндүрүлөт

Электр энергиясын алуу үчүн биз күн панелин колдонгондо, биз эмнени колдонобуз Күн радиациясынын бөлүкчөлөрү аны үйүбүз үчүн пайдалуу электр энергиясына айландырышы керек болгон энергия. Фотоэлектрдик клеткалар - бул негизинен кремнийден турган жарым өткөргүч приборлор. Бул фотоэлектрдик клеткалардын башка химиялык элементтерден кандайдыр бир кошулмалары бар. Бирок, кремний мүмкүн болушунча блондинка болууга аракет кылынат.

Фотоэлектрдик клеткалар күн радиациясынын энергиясын колдонуп, туруктуу токтон электр энергиясын иштеп чыгууга жөндөмдүү. Мындай түрдөгү агымдын көйгөйү, ал үй үчүн колдонулбайт. Үзгүлтүксүз энергияны колдонуу үчүн аны алмаштыруучу энергияга айландыруу керек. Бул талап кылат кубаттуу инвертор.

Фотоэлектрдик эффект күн нурунан электр энергиясын өндүрөт. Бул нурлануу жылуулук түрүндө келип, натыйжада ал электр энергиясына айланат. Бул үчүн фотоэлементтер күн батареялары боюнча катар-катар жайгаштырылышы керек. Бул мүмкүн болушунча жасалды электр энергиясын иштеп чыгууга мүмкүндүк берген шайкеш чыңалууну алуу.

Албетте, атмосферадан чыккан күн радиациясынын бардыгы эле электр энергиясына айланбайт. Анын бир бөлүгү ой жүгүртүүдөн, экинчиси берүүдөн жоготулат. Башкача айтканда, бир бөлүгү атмосферага кайтарылып, экинчи бөлүгү клетка аркылуу өтөт. Электрондордун бир катмардан экинчи катмарга секиришине түрткү берген нерсе, фотоэлементтер менен байланышууга жөндөмдүү болгон радиациянын көлөмү. Дал ошол учурда электр тогу пайда болгондо, анын күчү клеткаларга тийген нурлануунун көлөмүнө пропорционалдуу болот.

Фотоэлектрдик эффекттин мүнөздөмөлөрү

Кубат inverter

Бул күн батареялары сактаган табышмак. Алар күндөн кандайча электр тогун өндүрүшөт деп ойлоно элексиз. Бул жерде, электр өткөрүүчү элементтерден турган көптөгөн материалдардын катышуусу жөнүндө сөз болот. Алардын бири - кремний. Бул электр тогунун аракетине реакциянын башкача жүрүм-турумун көрсөткөн элемент.

Бул жарым өткөргүч материалдардын реакциясы толугу менен энергия булагынын аларды толкундатууга жөндөмдүү же жөндөмсүз экендигинен көз-каранды. Башкача айтканда, электрондор дагы бир кубаттуу абалга өтөт. Бул учурда, бизде бул электрондорду козгоого жөндөмдүү булак бар, бул күн радиациясы.

Учур а фотон кремний атомунун акыркы орбитасынан электрон менен кагылышып, фотоэлектрдик эффект башталат. Бул кагылышуу электронду фотондон энергия алып, толкунданып кетиши мүмкүн. Электрон фотондон алган энергия кремний атомунун ядросунун жагымдуу күчүнө караганда жогору болсо, анда биз орбитадан электрондун чыгуусуна туш болобуз.

Мунун баары атомдорду эркин кылып, бардык жарым өткөргүч материал аркылуу өтө алат. Мындай болгондо, өткөргүч болуп кызмат кылган кремний бардык энергияны пайдалуу жерге бурат. Заряддардан бошонгон электрондор боштук болгон башка атомдорго кетет. Бул электрондордун кыймылы заряд тогу деп аталат.

ал кантип өндүрүлгөн

Күн панелинин компоненттери

Заряддоо агымдары өткөргүч материалдарды колдонуп, туруктуу полярдуулукка ээ болгон электр талаасы болушу үчүн, муну туруктуу жол менен жүзөгө ашырат. Дал ушул электр талаасы электр тогун айлантуу үчүн электрондорду ар тарапка түртүп баштайт.

Эгерде фотон менен азыктанган электрондун энергиясы кремний атомунун ядросунун тартылуусунан ашып кетсе, анда ал эркин болот. Бул үчүн, фотондун таасири электронго тийиши керек болгон күч кеминде 1,2 эВ.

Жарым өткөргүч материалдын ар бир түрүндө ал атомдорунан электрондорду бөлүп чыгаруу үчүн минималдуу энергияга ээ. Толкун узундугу кыска жана ультрафиолет нурларынан келип чыккан фотондор бар. Белгилүү болгондой, бул фотондордо көп көлөмдөгү энергия бар. Экинчи жагынан, биз толкун узундугу узунураак болгондорду табабыз, ошондуктан аларда энергия аз болот. Бул фотондор электромагниттик спектрдин инфракызыл бөлүгүндө.

Электрондорду бөлүп чыгаруу үчүн ар бир жарым өткөргүч материалы талап кылган минималдуу энергия жыштык тилкесине жараша болот. Бул топ аларды ультрафиолет нурлануусунан көрүнүп турган түскө бириктирет. Төмөндө алар электрондорду чыгара алышпайт, ошондуктан электр тогу болбойт.

Photon problem

Күн панелиндеги фотоэлектрдик эффект

Электрондорду бөлүү үчүн материалдан өтүү бир аз татаалдаштырылган. Бардык фотондор муну түздөн-түз жасай бербейт. Себеби материалдан өтүү үчүн алар энергияны жоготушу керек. Эгерде электромагниттик спектрдин эң узун толкун узундуктагы районунда болгондордун энергиясы аз болсо, анда алар материал менен байланышканда жоготуп алышат. Энергия жоголгондо, кээ бир фотондор электрондор менен бир аз кагылышып, аларды солгундата алышпайт. Бул жоготуулар сөзсүз түрдө болот жана күн энергиясын 100% пайдаланууга мүмкүнчүлүк бербейт.

Фотондор материалдын баарынан өткөндө жана башка энергия жоготуулары пайда болот аны алмаштыруу үчүн эч кандай электрон менен кагылышпайт. Бул дагы сөзсүз көйгөй.

Бул макала фотоэлектрдик эффектти тактады деп ишенем.


Макаланын мазмуну биздин принциптерге карманат редакциялык этика. Ката жөнүндө кабарлоо үчүн чыкылдатыңыз бул жерде.

Комментарий биринчи болуп

Комментарий калтырыңыз

Сиздин электрондук почта дареги жарыяланбайт.

*

*

  1. Маалыматтар үчүн жооптуу: Мигель Анхель Гатан
  2. Маалыматтын максаты: СПАМды көзөмөлдөө, комментарийлерди башкаруу.
  3. Мыйзамдуулук: Сиздин макулдугуңуз
  4. Маалыматтарды берүү: Маалыматтар үчүнчү жактарга юридикалык милдеттенмелерден тышкары билдирилбейт.
  5. Маалыматтарды сактоо: Occentus Networks (ЕС) тарабынан уюштурулган маалыматтар базасы
  6. Укуктар: Каалаган убакта маалыматыңызды чектеп, калыбына келтирип жана жок кыла аласыз.