Solenergiteknik, även känd som fotovoltaisk (PV) teknik, omvandlar solljus direkt till elektricitet. Här är en förenklad förklaring av processen:
1. Fotoabsorption :När solljus träffar ytan på en solcell, som vanligtvis är gjord av halvledarmaterial som kisel, innehåller den små partiklar som kallas fotoner. Fotoner bär energi. När de träffar solcellen överför de sin energi till elektroner, vilket gör dem lösa och låter dem röra sig fritt.
2. Elektron-hålpar :När en foton överför sin energi till en elektron, slår den effektivt loss elektronen från sin atom. Detta skapar ett par partiklar:den fria elektronen och en atom med en saknad elektron, känd som ett "hål".
3. Debiteringsseparering :Solcellen är designad för att separera de fria elektronerna från hålen för att skapa en elektrisk ström. Denna separation underlättas av en övergång mellan två halvledarskikt med olika egenskaper, kallad p-n-övergång.
4. P-N Junction :P-n-övergången görs genom att förena ett halvledarskikt av p-typ, där det finns ett överskott av hål, och ett halvledarskikt av n-typ, där det finns ett överflöd av fria elektroner. När dessa två skikt är sammankopplade rör sig elektronerna från n-typskiktet naturligt mot p-typskiktet, vilket skapar en positiv laddning i n-typskiktet och en negativ laddning i p-typskiktet.
5. Elektrisk krets :Metallelektroder är fästa på n-typ- och p-typ-skikten, vilket skapar en krets. De fria elektronerna, som skapas av absorptionen av fotoner, rör sig mot den negativa elektroden (skikt av n-typ), medan hålen rör sig mot den positiva elektroden (skikt av p-typ). Detta flöde av elektroner och hål utgör en elektrisk ström.
6. Elkraft :När elektronerna rör sig genom den externa kretsen genererar de ett flöde av elektrisk ström. Denna ström tillförs sedan en växelriktare, som omvandlar den likström (DC) som genereras av solcellerna till växelström (AC) el kompatibel med elnätet eller för användning i elektriska apparater.
Sammanfattningsvis förlitar sig solenergiteknik på den fotovoltaiska effekten för att omvandla solljus till elektricitet. När fotoner träffar ett halvledarmaterial skapar de fria elektroner och hål. Dessa laddningsbärare separeras sedan av p-n-övergången och riktas genom en extern krets, som genererar en elektrisk ström. Växelriktaren omvandlar DC-elektriciteten till AC-elektricitet, vilket gör den användbar i hem, företag och applikationer i allmännyttiga skala.
