Солнечные панели считаются перспективным альтернативным источником энергии, они широко вошли в наш быт .Довольно часто встречаются на крышах здании , на дорожных столбах, и даже поддерживают работу космических аппаратов. Но как же работают солнечные батареи?
Луч света попадая на поверхность панели нагревает его .Часть энергии нагрева поглощается панелью что приводит к высвобождению электронов из атомов полупроводника, создавая поток электричества.
Солнечные батареи на самом деле состоят из множества небольших блоков, называемых фотоэлектрическими ячейками. (Фотоэлектрический означает то что он преобразует солнечный свет в электричество.)
Многие ячейки соединенные вместе, составляют солнечную панель.
Каждая фотоэлектрическая ячейка представляет собой в основном сэндвич, состоящий из двух кусочков полупроводникового материала, обычно кремния. Это тот же материала который используется в микроэлектронике.
Для работы фотоэлектрических ячеек необходимо наличие электрического поля. Чтобы получить электрическое поле в ячейке нужно разделить противоположные заряды. Для этого производители легируют в кремний атомы других материалов, давая каждому кусочку сэндвича положительный или отрицательный электрический заряд.
В частности они вкрапляют атом фосфора в верхний слой кремния, что добавляет к этому слою дополнительные электроны с отрицательным зарядом. Между тем нижний слой получает дозу атома бора , что приводит к меньшему количеству электронов или положительному заряду. Все это сводится к электрическому полю на стыке между слоями кремния. Затем, когда фотон солнечного света выбивает свободный электрон ,электрическое поле выталкивает этот электрон из кремниевого соединения.
Группа объединенных ячеек превращают эти электроны в пригодную для использования мощность. Металлические пластины присоединенные по сторонам ячеек позволяют направить полученное электричество по проводам и использовать по необходимости.
Недавно исследователи выпустили ультратонкие, гибкие солнечные элементы толщиной всего 1,3 микрон это около 1/100 ширины человеческого волоса , и в 20 раз легче чем лист офисной бумаги. Фактически клетки настолько легки, что их можно разместить поверх мыльного пузыря , и они производят энергию с такой же эффективностью как солнечные элементы на основе стекла, сообщают ученые в исследовании опубликованном в 2016 году в журнале Organic Electronics . Более легкие, гибкие солнечные элементы такие как эти, могут быть интегрированы в архитектуру, аэрокосмическую технологию или даже в повседневные гаджеты .
Понравилась статья? Поставьте лайк. Впереди много познавательной информации.