Товары и Услуги → Фотоэлектрические элементы: что они из себя представляют и как работают

Фотоэлектрические элементы лежат в основе функционирования солнечных панелей, вот как они сделаны и как они работают.

Солнечные элементы достигли высокой степени известности в последние годы. Растущее распространение солнечной энергии привело к тому, что эти небольшие технологические концентраты и изготовленные из них панели стали центром многочисленных научных публикаций, а также международных экономических конфликтов (например, антидемпинговая битва европейских и американских компаний против китайских производств).

Благодаря фотоэлектрическим элементам можно производить возобновляемую энергию, полная эксплуатация которой, согласно оценкам, позволит освободить человечество от использования ископаемых источников (считающихся вредными для здоровья человека и окружающей среды).

Что они из себя представляют?

Фотоэлектрические элементы представляют собой небольшие ядра, используемые для создания самых больших солнечных панелей. Каждая отдельная ячейка обычно квадратная, размером около 125 мм с каждой стороны. Толщина, принятая для традиционных или «вафельных» фотоэлектрических систем, составляет от 0,25 до 0,35 мм, и наиболее используемым материалом для их реализации является кремний. В последние годы несколько исследований были направлены на изменение его состава, используя все более интересные элементы, такие как графен или теллурид кадмия (клетки CdTe).

С появлением тонкопленочных фотоэлектрических элементов, с которыми можно ознакомится по ссылке https://tehnostar.com.ua/solnechnyie_batarei.html, были внесены некоторые важные изменения в структуру фотоэлектрических элементов, прежде всего в отношении используемых материалов (в основном аморфного кремния, теллурида кадмия или ди селенида меди и индия) и размеров.

Структура «классических» фотоэлектрических элементов основана на двух слоях, N и P, заряженных соответственно отрицательным и положительным образом. Для формирования схемы существуют два слоя, образованные диоксидом кремния и алюминием, а для стимулирования поглощения солнечного света используется антибликовая поверхность.

Как они работают

Операции фотоэлектрических элементов могут быть обобщены в существенном уровне в поглощении, с помощью структуры, фотона. Последний выпустит электрон, как только он вступит в контакт со слоем P, который, в свою очередь, будет передан в цепь, что приведет к возникновению электрической энергии.

В основе функционирования ячеек лежит фотоэлектрический эффект, который реализуется в соответствии с прохождением, вызванным поглощением структурой фотона, электрона из валентной зоны полупроводника в зону проводимости. Два электрических заряда генерируются во время процесса: один отрицательный (электрон) и один положительный, также называемый «щелью».

Наличие слоев N и P необходимо для обеспечения генерации электрического тока, для которого требуется разность потенциалов. Это происходит посредством «легирования» двух слоев кремния, то есть введения некоторых «примесей»: это атомы фосфора в случае «N» слоя и атомы бора для «P».