Il-ġenerazzjoni tal-enerġija fotovoltajka hija teknoloġija li tikkonverti direttament l-enerġija tad-dawl f'enerġija elettrika billi tuża l-effett tal-volts fotovoltajċi tal-interface tas-semikondutturi. Il-komponent ewlieni ta 'din it-teknoloġija huwa ċ-ċellula solari. Wara li ċ-ċellula solari tiġi inkapsulata u protetta f'serje, tista 'tiġi ffurmata żona kbira ta' moduli ta 'ċelluli solari, u mbagħad magħquda ma' komponenti bħal kontrolluri tal-enerġija, jiġi ffurmat apparat ta 'ġenerazzjoni ta' enerġija fotovoltajka.
Prinċipju tal-ġenerazzjoni tal-enerġija taċ-ċelloli solari
1. Semikondutturi tat-tip N u semikondutturi tat-tip P
Semikondutturi intrinsiċi, huwa semikondutturi pur bi strutturi tal-kristall jiffurmaw rabtiet kovalenti bejn l-atomi. Iż-żewġ elettroni fil-bond kovalenti jissejħu elettroni ta 'valenza.
Elettroni ta' Valence jistgħu jinkisru mill-qajd tan-nukleu u jsiru elettroni ħielsa (iċċarġjati b'mod negattiv) wara li jiksbu ċertu ammont ta' enerġija (żieda fit-temperatura jew illuminazzjoni), filwaqt li jħallu vakanza fil-bond kovalenti, li tissejjaħ toqba (iċċarġjata b'mod pożittiv). ). Kemm l-elettroni ħielsa kif ukoll it-toqob jissejħu trasportaturi, u n-numru ta 'trasportaturi f'semikondutturi intrinsiċi huwa żgħir ħafna, il-konduttività elettrika hija fqira ħafna.
L-inkorporazzjoni ta 'traċċi ammonti ta' impuritajiet (xi elementi) fis-semikonduttur intrinsiku jifforma semikonduttur ta 'impurità, li jista' jtejjeb il-konduttività tiegħu.
Iż-żieda ta 'fosfru pentavalenti tissostitwixxi l-atomu tas-silikon, u erbgħa mill-ħames elettroni ta' barra tas-saff ta 'barra tal-atomu tal-fosfru jiffurmaw rabta kovalenti mal-atomi semikondutturi tal-madwar, u l-elettron żejjed huwa kważi mhux marbut u aktar faċli biex isir elettron ħieles. Għalhekk, in-numru ta 'elettroni ħielsa jiżdied wara d-doping, u l-konduzzjoni ta' l-elettroni ħielsa ssir il-mod konduttiv ewlieni ta 'dan is-semikonduttur, imsejjaħ semikonduttur tat-tip N.
Meta l-boron trivalenti jiġi inkorporat biex jissostitwixxi l-atomu tas-silikon, tinħoloq "toqba" meta t-tliet elettroni ta 'barra tas-saff ta' barra tal-atomu tal-boron jiffurmaw rabta kovalenti mal-atomi semikondutturi tal-madwar. Għalhekk, in-numru ta 'toqob wara d-doping jiżdied b'mod sinifikanti, u l-konduzzjoni tat-toqba ssir il-metodu konduttiv ewlieni ta' dan is-semikonduttur, imsejjaħ semikonduttur tat-tip P.
Kemm semikondutturi tat-tip N u tat-tip P huma newtrali u ma jurux proprjetajiet elettriċi għal barra.
L-elettroni tas-semikondutturi tat-tip N huma trasportatur tal-maġġoranza, u t-toqob huma trasportatur minoritarju.
It-toqob tas-semikondutturi tat-tip P huma trasportatur tal-maġġoranza, u l-elettroni huma trasportatur minoritarju.
2. "PN junction" u "effett ta 'volts fotovoltajċi"
Il-junction PN hija komposta minn reġjun tad-doping N u reġjun tad-doping tat-tip P f'kuntatt mill-qrib. Fuq biċċa sħiħa ta 'wejfer tas-silikon, jintużaw proċessi ta' doping differenti biex jiffurmaw semikondutturi tat-tip N fuq naħa waħda u semikondutturi tat-tip P fuq in-naħa l-oħra. Ir-reġjun ħdejn l-interface taż-żewġ tipi ta 'semikondutturi huwa l-junction PN. L-istruttura bażika ta 'ċellula solari hija junction PN planari ta' żona kbira.
Meta d-dawl tax-xemx jolqot il-junction PN, il-junction PN tassorbi l-enerġija tad-dawl biex teċita elettroni u toqob, li tiġġenera vultaġġ fil-junction PN, imsejjaħ "effett ta 'volts fotovoltajċi" jew sempliċiment "effett fotovoltajku".
