Ciencia Popular: ¿Cómo la generación de energía fotovoltaica?
Jan 05, 2018
La generación de energía fotovoltaica es una tecnología que utiliza el efecto fotovoltaico de una interfaz semiconductora para convertir la energía de la luz directamente en electricidad. La generación de energía fotovoltaica se compone principalmente de tres partes de un panel solar (un módulo), un controlador y un inversor. Los componentes principales están compuestos de componentes electrónicos. Entonces, ¿qué es un proceso específico? Aquí, vamos a llegar a un análisis detallado, el proceso de generación de energía fotovoltaica es qué?
Acerca de los semiconductores
La química del cristal de silicio es muy estable. A temperatura ambiente, excepto el fluoruro de hidrógeno, es difícil reaccionar con otras sustancias y es un conductor pobre porque no tiene electrones libres inactivos. Los átomos de fósforo (P) de los cinco electrones más externos, los átomos de fósforo en el cristal de silicio, entonces el cristal de silicio es obviamente un extra de electrones libres.
Los átomos de fósforo eliminan cuatro electrones y los cuatro átomos de silicio adyacentes comparten, hay un electrón restante, es libre. Numerosos átomos de silicio en cristales de silicio son reemplazados por átomos de fósforo, dando lugar a una gran cantidad de electrones libres, por lo que conduce la electricidad. En este punto, hemos hecho un semiconductor, su nombre es "semiconductor de tipo N".
Después de dopar con átomos de aluminio, está claro que falta un electrón. El dopado con silicio con átomos trivalentes como el aluminio y el boro da como resultado otro tipo de semiconductor llamado "semiconductor de tipo P" P "Imagine un orificio que requiere que los electrones se llenen.
El semiconductor de tipo P también es conductor, porque después de la aplicación de un campo eléctrico externo, los electrones en el semiconductor de tipo P llenan secuencialmente los agujeros en la dirección del campo eléctrico opuesto, y al mismo tiempo, los orificios se mueven en la dirección del campo eléctrico, por lo que se genera la corriente.
Acerca de la unión PN
Si un lado de un cristal de semiconductor es un semiconductor de tipo N y el otro lado es un semiconductor de tipo P, la superficie de contacto en el medio se denomina unión PN. En los semiconductores de tipo N, la concentración de electrones libres es alta, mientras que en los semiconductores de tipo P, la concentración de agujeros es alta. De acuerdo con el principio de difusión, las sustancias siempre se difunden de altas concentraciones a bajas concentraciones.
Por lo tanto, en la unión PN, habrá una gran cantidad de electrones libres desde el semiconductor de tipo N hasta la difusión de semiconductores de tipo P, el resultado es que el semiconductor de tipo N es eléctricamente neutro, no está cargado, pero debido a la pérdida de algunos de los electrones, está cargado positivamente. En el semiconductor de tipo P, debido a que muchos electrones libres corrieron para llenar muchos agujeros, lo que resulta en una menor concentración de orificios, el semiconductor original de tipo P también es eléctricamente neutro, ahora más que muchos electrónicos, por lo que trae electricidad negativa.
En la unión PN, un lado está cargado positivamente y el otro lado está cargado negativamente, formando así un campo eléctrico interno en la superficie de contacto.
¿Cuál es el proceso de generación de energía fotovoltaica?
Cuando la luz del sol brilla sobre un semiconductor típico, se generan electrones y agujeros. Es decir, cuando la luz solar genera un electrón libre en un semiconductor, se genera un agujero al mismo tiempo porque el electrón sale de la celda solar. La posición que se tiene, al convertirse en un electrón libre, esa posición carece necesariamente de un electrón y se crean agujeros. .
Debido a que hay un campo eléctrico interno en la unión PN, cuando la luz del sol genera electrones y agujeros en la unión PN, los electrones se mueven al semiconductor tipo N bajo la acción del campo eléctrico interno. Del mismo modo, los agujeros se mueven al semiconductor de tipo P. En este punto, si la unión PN está conectada a ambos extremos del cable, puede generar corriente.
