مجله آموزشی

پنل خورشیدی چگونه کار میکند؟

( رای: 0 امتیاز: 0 )

پنل خورشیدی چگونه کار میکند؟

پنل خورشیدی در دسترس ترین و ارزان ترین انرژی موجود در زمین است . برای بهره گیری از این انرژی به کمک یک عضو دیگر نیازمندیم و آن چیزی نیست جز شن . شن باید به کریستال سیلیکن با درجه خلوص 99/99% تبدیل بشود . برای رسیدن به این هدف شن بایستی وارد پروسه پیچیده ای بشود ؛ سیلیکون خام باید به ترکیبات گاز سیلیکون تبدیل بشود سپس با هیدروژن ترکیب شده تا کریستال های بسیار خالص سیلیکون به وجود بیاد ؛ سپس این شمش های سیلیکون به شکل ورقه های بسیار نازک به نام ویفر سیلیکون . ویفر سیلیکون قلب اصلی سلول خورشیدی است . وقتی ساختار اتمی سیلیکون را بررسی میکنیم ، خواهیم دید به یک دیگر به شدت متصل اند ، الکترون سیلیکون هم به همین صورت آزادی حرکتی ندارند (فرض کنید اتم های فسفر با پنج الکترون آزاد به این کریستال تفریق بشوند در اینجا یک الکترون باقی می ماند که میتواند آزادانه حرکت کند در این ساختار وقتی اتم ها انرژی کافی دریافت می کنند آزادانه به حرکت می افتد پس وقتی خورشید به صفحه ما برخورد می کند ، الکترون ها انرژی فتون را دریافت میکنند و میتوانند آزادانه حرکت کنند ولی این جابه جایی منظم نیست و باعث ایجاد جریان الکتریکی نمیشود .

پنل خورشیدی چگونه کار میکند؟

پس ما به یک نیروی رانشی نیاز داریم تا الکترون ها را در یک جهت خاص به حرکت در بیاورد ؛ یک راه حل عملی و ساده اتصال P-N است . بیایید ببینیم که این اتصال چگونه نیروی رانشی را به وجود می آورد .مشابه کاری که تزریق میکند ، اگر شما برن را با 3 الکترون آزاد در درون سیلیکون خالص تزریق کنیم یک خالی برای هر اتم خالی می ماند که به این کار غنی سازی نوع p می گویند . اگر مواد این دو نوع قلی سازی با هم ترکیب شوند تعدادی از الکترون ها از سمت ناحیه N به P نقل مکان کرده و جای خالی را پر میکنند . با اینکار ناحیه ای به نام ناحیه ی تخلیه به وجود می آید که در آن هیچ الکترون آزاد و جای خالی نیست ؛ به خاطر نقل مکان الکترون ها ناحیه ی N بار الکتریکی + و ناحیه ی P بار – پیدا میکنند ؛ پس یک میدان الکتریکی بین این دو ناحیه تشکیل میشود . این نیروی الکتریکی همان نیروی رانشی لازم جهت حرکت الکترون ها را به وجود می آورد .
در یک سلول واقعی خواهید دید که لایه ی بالایی یا همان N بسیار نازک است و غلیظ است در حالی که لایه ی P زخیم تر و با غلظت کمتری است ؛ این کار برای راندمان سلول طراحی شده است تنها با نگاه کردن به ناحیه تخلیه در اینجا خواهید دید که ضخامت این لایه در اینجا بسیار زیاد تر از حالت قبل است ، این به این معناست که با تابش خورشید جاهای خالی تشکیل شده در ناحیه ی وسیع تر نسبت به قبل تشکیل شده که این کار باعث تولید جریان بیشتر توسط سلول خورشیدی میشه .

( رای: 0 امتیاز: 0 )

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.