Žinios Discovery
/ Knowledge Discovery >> Žinios Discovery >> mokslas >> aplinkos mokslas >> energijos gamyba >>

Kaip saulės elementų Work

ri fotonus platų energijos, it turns out, kad kai kurie iš jų neturi pakankamai energijos, kad keisti elektronų-skylių poros. Jie tiesiog praeiti pro ląstelę, jeigu jis buvo skaidrus. Dar kiti fotonai turi per daug energijos. Tik tam tikras energijos kiekis, matuojamas elektronvoltų (EV) ir apibrėžia mūsų ląstelių medžiaga (apie 1,1 eV kristalinio silicio), reikia trankyti elektroną laisvi. Mes tai vadiname juostos plotis energija medžiagos. Jeigu fotonų turi daugiau energijos nei reikalaujama, tada papildomai energija yra prarastas. (Tai yra, nebent fotonų turi du kartus reikiamą energiją, ir gali sukurti daugiau nei vieną elektronų duobučių porą, bet šis poveikis nėra reikšmingas.) Šios dvi poveikis vien gali sudaryti kartu su apie 70 procentų spinduliuotės energija įvykio praradimo mūsų ląstelėje.

Kodėl mes negalime pasirinkti su tikrai mažą juostos tarpas medžiaga, todėl mes galime naudoti daugiau fotonų? Deja, mūsų grupė skirtumas taip pat nustato stiprumą (įtampa) yra mūsų elektrinio lauko, o jei jis per mažas, tada tai, ką mes atsigriebti per papildomą srovės (absorbuojant daugiau fotonus), mes prarasime turėdami mažą įtampą. Atminkite, kad galia yra įtampos kartų srovė. Optimalus juostos tarpas, balansavimas šiuos du reiškinius, yra maždaug 1,4 eV ląstelių pagamintas iš vientisos medžiagos.

Mes turime kitus nuostolius, taip pat. Mūsų elektronai turi tekėti iš vienos pusės į kitą ląstelę per išorinį kontūrą. Mes galime padengti dugną su metalu, todėl už gerą laidumą, bet jei mes visiškai padengti viršų, tada fotonai negali gauti per nepermatomas dirigentas ir mes prarasti visus mūsų srovė (kai ląstelės, skaidrios laidininkai naudojami ant viršutinis paviršius, bet ne visi). Jei mes įdėti mūsų kontaktai tik mūsų ląstelės pusių, tada elektronai turi keliauti labai ilgą atstumą pasiekti kontaktus. Atminkite, kad silicis yra puslaidininkinis - tai toli gražu ne taip gerai, kaip transportuoti srovę metalo. Jo vidinė varža (pasipriešinimas vadinamas serija) yra gana didelis, ir didelis atsparumas reiškia didelius nuostolius. Iki minimumo sumažinti šiuos nuostolius, ląstelės paprastai apima metalinio tinklelio, kad kontaktinio sutrumpina atstumą, kad elektronai turėti vykti tuo pačiu apima tik nedidelę dalį ląstelių paviršiuje. Nepaisant to, kai kurie fotonai yra užblokuotas tinklelį, kuris negali būti per mažas arba dar savo atsparumas bus per didelis.

Dabar, mes žinome, kaip saulės elementų veikia, pažiūrėkime, ką ji mano, kad