Útbreiðsla raforkuþekkingar: Ljósorkuframleiðsla

Rafmagn er mikilvægur þáttur í nútíma félagslífi. Hins vegar, með aukinni athygli á heimsvísu að umhverfismálum, er að finna hreina og sjálfbæra orku orðið brýnt verkefni. Í þessu samhengi hefur raforkuframleiðsla vakið mikla athygli sem grænn orkugjafi. Þessi grein mun kynna meginregluna og tækni raforkuframleiðslu, svo og mikilvægi hennar á sviði endurnýjanlegrar orku.

1, Grundvallarreglur um raforkuframleiðslu
Meginreglan um raforkuframleiðslu er byggt á ljósrafmagnsáhrifum hálfleiðara. Þegar ljóseindir (skammtaeiningar ljóss) skína á yfirborð málms eða hálfleiðara efnis getur orka þeirra verið frásogast af rafeindum í efninu. Ef orka ljóseinda er nógu stór munu rafeindir sigrast á Coulomb kraftinum inni í efninu og losna frá frumeindum og mynda frjálsar rafeindir. Þetta ferli breytir orku úr ljóseindum í raforku, sem er grundvallarreglan um ljóseindaáhrifin.

Í dæmigerðum sólarsellum er algengt hálfleiðaraefnið kísill. Kísilatóm hafa fjórar ytri rafeindir, þekktar sem kísilfjógildar. Með því að dópa lítið magn af öðrum efnum í hreinan sílikon, eins og fosfóratóm (með fimm ytri rafeindum, kallaðar "fosfór fimmgildar") og bóratóm (með þremur ytri rafeindum, kallaðar "bor þrígildar"), N-gerð og P- hægt er að mynda hálfleiðara gerð. Þegar N-gerð og P-gerð hálfleiðaralög komast í snertingu við hvert annað til að mynda PN-mót myndast hugsanlegur munur á snertiflötinum. Þessi hugsanlega munur veldur því að rafeindir sem myndast af ljósmyndum flæða frá hálfleiðurum af P-gerð til hálfleiðara af N-gerð og mynda straum.

Þegar sólarljós skín á sólarsellu mynda rafeindir sem myndast af ljósmyndum straum í PN-mótunum, sem er grunnferli ljósaflsvirkjunar. Þessar rafeindir er hægt að fanga og nota til aflgjafa án þess að þörf sé á hefðbundnum bruna jarðefnaeldsneytis, sem gerir ljósaflsvirkjun að hreinu og mengunarlausu formi orku.