Fotogalvaanilised elemendid, tuntud ka kui päikesepatareid, on muutunud taastuvenergia sektoris võtmeisikuks.Need seadmed on muutnud pöörde viisi, kuidas me kasutame päikeseenergiat elektri tootmiseks.Selles artiklis süveneme selle põnevasse maailmafotogalvaanilised elemendidja uurida, kuidas nad elektrit toodavad.
Fotogalvaanilise elemendi keskmes on pooljuhtmaterjal, mis on tavaliselt valmistatud ränist.Kui päikesevalgusest pärinevad footonid tabavad raku pinda, ergastavad nad materjalis olevaid elektrone, põhjustades nende aatomitest eemaldumise.Seda protsessi nimetatakse fotogalvaaniliseks efektiks.
Nende vabanenud elektronide ärakasutamiseks konstrueeritakse patareid erinevate omadustega kihtideks.Pealmine kiht on valmistatud materjalidest, mis on spetsiaalselt loodud päikesevalguse neelamiseks.Selle kihi all on aktiivne kiht, mis koosneb pooljuhtmaterjalist.Alumine kiht, mida nimetatakse tagumiseks kontaktkihiks, aitab koguda elektrone ja viia need rakust välja.
Kui päikesevalgus tungib läbi raku pealmise kihi, ergastab see pooljuhtmaterjali aatomites elektrone.Need ergastatud elektronid saavad seejärel materjalis vabalt liikuda.Elektri tootmiseks peavad elektronid aga voolama kindlas suunas.
Siin hakkab mängima rakusisene elektriväli.Aktiivses kihis olev pooljuhtmaterjal on elektronide tasakaalustamatuse tekitamiseks legeeritud lisanditega.See tekitab positiivse laengu aku ühel küljel ja negatiivse laengu teisel küljel.Nende kahe piirkonna vahelist piiri nimetatakse pn-siirdeks.
Kui elektron on footoni poolt ergastatud ja oma aatomist lahti murdub, tõmbub see raku positiivselt laetud poolele.Piirkonna poole liikudes jätab see oma kohale positiivselt laetud "augu".See elektronide ja aukude liikumine tekitab aku sees elektrivoolu.
Kuid vabas olekus elektrone ei saa kasutada välisseadmete toiteks.Nende energia kasutamiseks asetatakse rakkude ülemisele ja alumisele kihile metallkontaktid.Kui nende kontaktidega on ühendatud juhid, voolavad elektronid läbi ahela, tekitades elektrivoolu.
Üks fotogalvaaniline element toodab suhteliselt väikese koguse elektrit.Seetõttu ühendatakse mitu elementi kokku, et moodustada suurem üksus, mida nimetatakse päikesepaneeliks või mooduliks.Neid paneele saab ühendada järjestikku või paralleelselt, et suurendada pinge ja voolu väljundit, olenevalt süsteemi nõuetest.
Kui elekter on toodetud, saab seda kasutada mitmesuguste seadmete ja seadmete toiteks.Võrguga seotud süsteemis saab päikesepaneelide poolt toodetud üleliigse elektrienergia võrku tagasi suunata, kompenseerides vajaduse fossiilkütuste tootmiseks.Eraldiseisvates süsteemides, näiteks kaugemates piirkondades kasutatavates süsteemides, saab toodetud elektrit salvestada akudesse, et seda hiljem kasutada.
Fotogalvaanilised elemendidpakkuda rohelist, jätkusuutlikku ja taastuvat lahendust meie energiavajadustele.Neil on potentsiaal oluliselt vähendada meie sõltuvust fossiilkütustest ja leevendada elektritootmise keskkonnamõju.Kuna tehnoloogia areneb edasi, võime nähafotogalvaanilised elemendidmuutuvad tõhusamaks ja odavamaks, muutes need meie tulevase energiamaastiku lahutamatuks osaks.
Postitusaeg: 27. november 2023