Фотоэлектрлік жасушалар, сондай-ақ күн батареялары ретінде белгілі, жаңартылатын энергия секторындағы негізгі ойыншыға айналды.Бұл құрылғылар электр энергиясын өндіру үшін күн энергиясын пайдалану жолында төңкеріс жасады.Бұл мақалада біз қызықты әлемге үңілемізфотоэлектрлік жасушаларжәне олардың электр энергиясын қалай өндіретінін зерттеңіз.
Фотоэлектрлік элементтің негізінде әдетте кремнийден жасалған жартылай өткізгіш материал жатыр.Күн сәулесінің фотондары жасушаның бетіне түскенде, олар материалдағы электрондарды қоздырады, бұл олардың атомдардан бөлініп кетуіне әкеледі.Бұл процесс фотоэлектрлік эффект деп аталады.
Осы босатылған электрондардың артықшылығын пайдалану үшін батареялар әртүрлі қасиеттері бар қабаттарға салынған.Жоғарғы қабат күн сәулесін сіңіру үшін арнайы жасалған материалдардан жасалған.Бұл қабаттың астында жартылай өткізгіш материалдан тұратын белсенді қабат орналасқан.Артқы байланыс қабаты деп аталатын төменгі қабат электрондарды жинауға және оларды ұяшықтан шығаруға көмектеседі.
Күн сәулесі жасушаның жоғарғы қабатына енген кезде жартылай өткізгіш материал атомдарындағы электрондарды қоздырады.Бұл қозғалған электрондар материал ішінде еркін қозғала алады.Дегенмен, электр энергиясын өндіру үшін электрондар белгілі бір бағытта ағуы керек.
Бұл жерде жасуша ішіндегі электр өрісі әрекет етеді.Белсенді қабаттағы жартылай өткізгіш материал электронды теңгерімсіздікті жасау үшін қоспалармен легирленген.Бұл батареяның бір жағында оң зарядты, ал екінші жағында теріс зарядты тудырады.Бұл екі аймақтың шекарасы pn түйісуі деп аталады.
Электрон фотонмен қозып, атомынан үзілгенде, ол жасушаның оң зарядты жағына тартылады.Аймаққа қарай жылжыған кезде ол өз орнында оң зарядты «тесік» қалдырады.Электрондар мен саңылаулардың бұл қозғалысы батареяда электр тогын тудырады.
Дегенмен, олардың бос күйінде электрондарды сыртқы құрылғыларды қуаттандыру үшін пайдалануға болмайды.Олардың энергиясын пайдалану үшін ұяшықтардың үстіңгі және төменгі қабаттарына металл контактілер орналастырылады.Өткізгіштерді осы контактілерге қосқанда, электрондар тізбек арқылы ағып, электр тогын жасайды.
Бір фотоэлектрлік элемент салыстырмалы түрде аз мөлшерде электр энергиясын өндіреді.Сондықтан бірнеше ұяшықтар күн панелі немесе модуль деп аталатын үлкенірек блокты құру үшін бір-біріне қосылады.Бұл панельдерді жүйенің талаптарына байланысты кернеу мен ток шығысын арттыру үшін тізбектей немесе параллель қосуға болады.
Электр энергиясы өндірілгеннен кейін оны әртүрлі құрылғылар мен құрылғыларды қуаттандыру үшін пайдалануға болады.Торға қосылған жүйеде күн панельдері өндіретін артық электр энергиясы қазба отын өндіру қажеттілігін өтей отырып, желіге қайта берілуі мүмкін.Оқшау жүйелерде, мысалы, шалғай аймақтарда пайдаланылатын электр энергиясын кейінірек пайдалану үшін батареяларда сақтауға болады.
Фотоэлектрлік жасушаларэнергетикалық қажеттіліктерімізге жасыл, тұрақты және жаңартылатын шешімді қамтамасыз ету.Олардың қазба отындарына тәуелділігімізді айтарлықтай төмендетуге және электр энергиясын өндірудің қоршаған ортаға әсерін азайтуға әлеуеті бар.Технология дамып келе жатқанда, біз көре аламызфотоэлектрлік жасушалартиімдірек және арзанырақ бола отырып, оларды болашақ энергетикалық ландшафтымыздың ажырамас бөлігіне айналдырады.
Жіберу уақыты: 27 қараша 2023 ж