Elektr energiyasi bo'yicha bilimlarni ommalashtirish: fotovoltaik energiya ishlab chiqarish

Elektr energiyasi zamonaviy ijtimoiy hayotning muhim tarkibiy qismidir. Biroq, atrof-muhit muammolariga global e'tibor kuchayib borayotgani sababli, toza va barqaror energiyani topish dolzarb vazifaga aylandi. Shu nuqtai nazardan, fotovoltaik energiya ishlab chiqarish yashil energiya manbai sifatida katta e'tiborni tortdi. Ushbu maqolada fotovoltaik energiya ishlab chiqarish printsipi va texnologiyasi, shuningdek, qayta tiklanadigan energiya sohasidagi ahamiyati bilan tanishtiriladi.

1, fotovoltaik energiya ishlab chiqarishning asosiy tamoyillari
Fotovoltaik energiya ishlab chiqarishning asosiy printsipi yarim o'tkazgichlarning fotoelektrik ta'siriga asoslangan. Fotonlar (yorug'likning kvant birliklari) metall yoki yarim o'tkazgich material yuzasida porlaganda, ularning energiyasi materialdagi elektronlar tomonidan so'rilishi mumkin. Agar fotonlarning energiyasi etarlicha katta bo'lsa, elektronlar material ichidagi Kulon kuchini engib, atomlardan ajralib, erkin elektronlarni hosil qiladi. Bu jarayon fotonlardan energiyani elektr energiyasiga aylantiradi, bu fotovoltaik effektning asosiy printsipi hisoblanadi.

Odatda quyosh xujayralarida odatda ishlatiladigan yarimo'tkazgich materiali kremniydir. Kremniy atomlari to'rtta tashqi elektronga ega, ular kremniy tetravalent deb nomlanadi. Sof kremniyda fosfor atomlari (beshta tashqi elektronga ega, "besh valentli fosfor" deb ataladigan) va bor atomlari (uchta tashqi elektronga ega, "bor uch valentli" deb ataladigan), N-tipi va P- kabi boshqa moddalarning oz miqdorini sof kremniy tarkibiga kiritish orqali. turdagi yarimo'tkazgichlar hosil bo'lishi mumkin. N tipidagi va P tipidagi yarimo'tkazgich qatlamlari PN birikmasini hosil qilish uchun bir-biri bilan aloqa qilganda, kontakt yuzasida potentsial farq hosil bo'ladi. Ushbu potentsial farq foto hosil bo'lgan elektronlarning P tipidagi yarim o'tkazgichlardan N tipidagi yarimo'tkazgichlarga oqib, oqim hosil qilishiga olib keladi.

Quyosh nurlari quyosh xujayrasiga tushganda, foto ishlab chiqarilgan elektronlar fotovoltaik energiya ishlab chiqarishning asosiy jarayoni bo'lgan PN birikmasida oqim hosil qiladi. Ushbu elektronlar fotovoltaik energiya ishlab chiqarishni toza va ifloslanishsiz energiya shakliga aylantirib, an'anaviy qazib olinadigan yoqilg'i yonishiga muhtoj bo'lmasdan elektr ta'minoti uchun olinishi va ishlatilishi mumkin.