Fotovoltaične celice, znane tudi kot sončne celice, so postale ključni igralec v sektorju obnovljivih virov energije.Te naprave so revolucionirale način, kako uporabljamo sončno energijo za proizvodnjo električne energije.V tem članku se bomo poglobili v fascinanten svetfotovoltaične celicein raziskati, kako proizvajajo elektriko.
V središču fotovoltaične celice je polprevodniški material, običajno izdelan iz silicija.Ko fotoni sončne svetlobe zadenejo površino celice, vzbudijo elektrone v materialu in povzročijo, da se odtrgajo od atomov.Ta proces se imenuje fotovoltaični učinek.
Da bi izkoristili te sproščene elektrone, so baterije izdelane v plasti z različnimi lastnostmi.Zgornja plast je izdelana iz materialov, posebej zasnovanih za absorbiranje sončne svetlobe.Pod to plastjo je aktivna plast, ki je sestavljena iz polprevodniškega materiala.Spodnja plast, imenovana zadnja kontaktna plast, pomaga zbirati elektrone in jih prenašati iz celice.
Ko sončna svetloba prodre v zgornjo plast celice, vzbudi elektrone v atomih polprevodniškega materiala.Ti vzbujeni elektroni se nato lahko prosto gibljejo znotraj materiala.Da bi proizvedli elektriko, pa morajo elektroni teči v določeni smeri.
Tu nastopi električno polje znotraj celice.Polprevodniški material v aktivni plasti je dopiran z nečistočami, da ustvari elektronsko neravnovesje.To ustvari pozitiven naboj na eni strani baterije in negativen naboj na drugi strani.Meja med tema dvema regijama se imenuje pn spoj.
Ko elektron vzbudi foton in se odcepi od svojega atoma, ga pritegne pozitivno nabita stran celice.Ko se premika proti območju, na svojem mestu pusti pozitivno nabito "luknjo".To gibanje elektronov in lukenj ustvarja električni tok v bateriji.
Vendar pa elektronov v njihovem prostem stanju ni mogoče uporabiti za napajanje zunanjih naprav.Za izkoriščanje njihove energije so kovinski kontakti nameščeni na zgornji in spodnji plasti celic.Ko so prevodniki povezani s temi kontakti, elektroni tečejo skozi vezje in ustvarjajo električni tok.
Ena sama fotonapetostna celica proizvede relativno majhno količino električne energije.Zato je več celic povezanih skupaj, da tvorijo večjo enoto, imenovano sončna plošča ali modul.Te plošče je mogoče povezati zaporedno ali vzporedno za povečanje izhodne napetosti in toka, odvisno od zahtev sistema.
Ko je električna energija proizvedena, se lahko uporablja za napajanje različnih naprav in naprav.V sistemu, povezanem z omrežjem, se lahko odvečna električna energija, ki jo proizvedejo sončni kolektorji, vrne nazaj v omrežje, kar izravna potrebo po proizvodnji fosilnih goriv.V samostojnih sistemih, kot so tisti, ki se uporabljajo na oddaljenih območjih, se lahko proizvedena elektrika shrani v baterije za kasnejšo uporabo.
Fotovoltaične celicezagotoviti zeleno, trajnostno in obnovljivo rešitev za naše potrebe po energiji.Imajo potencial, da znatno zmanjšajo našo odvisnost od fosilnih goriv in ublažijo vpliv proizvodnje električne energije na okolje.Ko tehnologija še naprej napreduje, bomo morda videlifotovoltaične celicepostanejo učinkovitejši in cenejši, zaradi česar postanejo sestavni del naše prihodnje energetske krajine.
Čas objave: 27. nov. 2023