ผลไฟฟ้าโซลาร์เซลล์

หนึ่งในกระบวนการที่สำคัญที่สุดในโลกของ พลังงานแสงอาทิตย์ เป็น ผลไฟฟ้าโซลาร์เซลล์. เป็นเอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริกที่ผลิตกระแสไฟฟ้าที่เดินทางจากชิ้นหนึ่งไปยังอีกชิ้นหนึ่งที่ทำจากวัสดุที่แตกต่างกัน วัสดุเหล่านี้ถูกแสงแดดหรือรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า ผลกระทบนี้เป็นพื้นฐานในการสร้างพลังงานไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์ของแผงโซลาร์เซลล์

หากคุณต้องการทราบว่าแผงโซลาร์เซลล์ทำงานอย่างไรและเอฟเฟกต์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์เป็นอย่างไรนี่คือโพสต์ของคุณ🙂

เอฟเฟกต์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์คืออะไร?

เมื่อเราใช้แผงโซลาร์เซลล์เพื่อให้ได้พลังงานไฟฟ้าสิ่งที่เรากำลังใช้ประโยชน์ก็คือ พลังงานที่อนุภาครังสีดวงอาทิตย์ต้องเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้าที่มีประโยชน์สำหรับบ้านของเรา เซลล์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์เป็นอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ที่ประกอบด้วยซิลิคอนเป็นส่วนใหญ่ เซลล์แสงอาทิตย์เหล่านี้มีสิ่งเจือปนจากองค์ประกอบทางเคมีอื่น ๆ อย่างไรก็ตามซิลิกอนจะพยายามร่วมเพศให้มากที่สุด

เซลล์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าจากกระแสตรงโดยใช้พลังงานจากรังสีดวงอาทิตย์ ปัญหาของสตรีมประเภทนี้คือไม่ได้ใช้สำหรับบ้าน พลังงานที่ต่อเนื่องจะต้องถูกเปลี่ยนเป็นพลังงานสำรองเพื่อที่จะใช้มัน สิ่งนี้ต้องใช้ไฟล์ อินเวอร์เตอร์ไฟฟ้า.

สิ่งที่ผลกระทบจากเซลล์แสงอาทิตย์คือการผลิตพลังงานไฟฟ้าจากรังสีดวงอาทิตย์ รังสีนี้มาในรูปของความร้อนและด้วยเอฟเฟกต์นี้จึงถูกเปลี่ยนเป็นไฟฟ้า เพื่อให้สิ่งนี้เกิดขึ้นต้องวางเซลล์โฟโตโวลเทอิกเป็นชุดตามแผงโซลาร์เซลล์ เสร็จแล้วเพื่อให้คุณสามารถทำได้ รับแรงดันไฟฟ้าที่เพียงพอที่จะผลิตกระแสไฟฟ้า

เห็นได้ชัดว่าไม่ใช่ว่ารังสีดวงอาทิตย์ทั้งหมดที่มาจากชั้นบรรยากาศจะถูกเปลี่ยนเป็นพลังงานไฟฟ้า ส่วนหนึ่งหายไปโดยการสะท้อนและอีกส่วนหนึ่งหายไปจากการส่งผ่าน นั่นคือส่วนหนึ่งจะถูกส่งกลับสู่ชั้นบรรยากาศและอีกส่วนหนึ่งจะถูกส่งผ่านไปโดยเซลล์ ปริมาณรังสีที่สามารถสัมผัสกับเซลล์โฟโตโวลเทอิกเป็นสิ่งที่ทำให้อิเล็กตรอนกระโดดจากชั้นหนึ่งไปยังอีกชั้นหนึ่ง จากนั้นเมื่อมีการสร้างกระแสไฟฟ้าซึ่งมีกำลังเป็นสัดส่วนกับปริมาณรังสีที่มากระทบเซลล์ในที่สุด

ลักษณะของเอฟเฟกต์โซลาร์เซลล์

นี่คือความลึกลับที่แผงโซลาร์เซลล์เก็บรักษาไว้ แน่นอนคุณไม่เคยหยุดคิดว่าพวกมันสามารถสร้างกระแสไฟฟ้าจากดวงอาทิตย์ได้อย่างไร เป็นเรื่องเกี่ยวกับการมีส่วนร่วมของวัสดุจำนวนมากที่ประกอบด้วยองค์ประกอบที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า หนึ่งในนั้นคือซิลิกอน เป็นองค์ประกอบที่แสดงพฤติกรรมที่แตกต่างกันในการตอบสนองต่อการกระทำของกระแสไฟฟ้า

ปฏิกิริยาที่วัสดุเซมิคอนดักเตอร์เหล่านี้มีขึ้นอยู่กับว่าแหล่งพลังงานนั้นสามารถกระตุ้นให้เกิดความตื่นเต้นได้หรือไม่ นั่นคืออิเล็กตรอนไปสู่อีกสถานะหนึ่งที่มีพลังมากขึ้น ในกรณีนี้เรามีแหล่งที่สามารถกระตุ้นอิเล็กตรอนเหล่านี้ได้ซึ่งก็คือรังสีดวงอาทิตย์

ช่วงเวลา a โฟตอน ชนกับอิเล็กตรอนจากวงโคจรสุดท้ายของอะตอมซิลิกอนเอฟเฟกต์เซลล์แสงอาทิตย์จะเริ่มขึ้น การชนกันนี้ทำให้อิเล็กตรอนได้รับพลังงานจากโฟตอนและตื่นเต้นได้ ถ้าพลังงานที่อิเล็กตรอนได้รับจากโฟตอนสูงกว่าแรงดึงดูดของนิวเคลียสของอะตอมซิลิกอนเราจะหันหน้าไปทางอิเล็กตรอนที่ออกจากวงโคจร

ทั้งหมดนี้ทำให้อะตอมเป็นอิสระและสามารถผ่านวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ทั้งหมดได้ เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้นซิลิกอนที่ทำหน้าที่เป็นตัวนำจะเปลี่ยนพลังงานทั้งหมดไปที่ที่สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้ อิเล็กตรอนที่ได้รับการปลดปล่อยจากประจุจะไปยังอะตอมอื่นซึ่งมีช่องว่างอยู่ การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนเหล่านี้คือสิ่งที่เรียกว่ากระแสประจุ

วิธีการผลิต

กระแสการชาร์จทำได้โดยใช้วัสดุที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าและทำให้สิ่งนี้เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องเพื่อให้มีสนามไฟฟ้าที่มีขั้วคงที่ เป็นสนามไฟฟ้าประเภทนี้ที่เริ่มผลักอิเล็กตรอนไปทุกทิศทางเพื่อหมุนเวียนกระแสไฟฟ้า

ถ้าพลังงานของอิเล็กตรอนที่ป้อนโดยโฟตอนเกินแรงดึงดูดของนิวเคลียสของอะตอมซิลิกอนก็จะเป็นอิสระ เพื่อให้สิ่งนี้เกิดขึ้น แรงที่โฟตอนต้องมีต่ออิเล็กตรอนอย่างน้อย 1,2 eV

วัสดุเซมิคอนดักเตอร์แต่ละประเภทมีพลังงานขั้นต่ำที่จำเป็นสำหรับการปลดปล่อยอิเล็กตรอนจากอะตอมของมัน มีโฟตอนที่มีความยาวคลื่นสั้นกว่าและมาจากรังสีอัลตราไวโอเลต ดังที่เราทราบโฟตอนเหล่านี้มีพลังงานอยู่จำนวนมาก ในทางกลับกันเราพบผู้ที่มีความยาวคลื่นยาวกว่าดังนั้นจึงมีพลังงานน้อยกว่า โฟตอนเหล่านี้อยู่ในส่วนอินฟราเรดของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า

พลังงานขั้นต่ำที่วัสดุเซมิคอนดักเตอร์แต่ละชนิดต้องการในการปลดปล่อยอิเล็กตรอนขึ้นอยู่กับย่านความถี่ แถบนี้เชื่อมโยงพวกมันจากรังสีอัลตราไวโอเลตกับสีที่มองเห็นได้ ด้านล่างพวกเขาไม่สามารถปล่อยอิเล็กตรอนได้ดังนั้นจะไม่มีกระแสไฟฟ้า

ปัญหาโฟตอน

การผ่านวัสดุเพื่อแยกอิเล็กตรอนค่อนข้างซับซ้อนกว่า โฟตอนทั้งหมดไม่ได้ทำโดยตรง เนื่องจากในการที่จะส่งผ่านวัสดุพวกเขาจะต้องสูญเสียพลังงาน หากผู้ที่อยู่ในย่านความยาวคลื่นที่ยาวที่สุดของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้ามีพลังงานเพียงเล็กน้อยพวกมันจะสูญเสียมันไประหว่างการสัมผัสกับวัสดุ เมื่อสูญเสียพลังงานโฟตอนบางส่วนจะชนกับอิเล็กตรอนเล็กน้อยและไม่สามารถเบี่ยงเบนไปได้ การสูญเสียเหล่านี้เป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้และเป็นสิ่งที่ทำให้ไม่สามารถใช้พลังงานแสงอาทิตย์ได้ 100%

การสูญเสียพลังงานอื่น ๆ เกิดขึ้นเมื่อโฟตอนผ่านวัสดุทั้งหมดและ พวกมันไม่ชนกับอิเล็กตรอนใด ๆ เพื่อแทนที่มัน นี่เป็นปัญหาที่หลีกเลี่ยงไม่ได้เช่นกัน

ฉันหวังว่าบทความนี้จะให้ความกระจ่างเกี่ยวกับเอฟเฟกต์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์