Sie wissen wahrscheinlich, dass Pflanzen ihre Energie von der Sonne durch ihre Blätter erhalten, in einem Prozess namens Photosynthese.Aber vielleicht können wir Energie von der Sonne auf eine andere Weise bekommen - elektrische EnergieKönnte es eine Art elektrisches "Blatt" geben?
Eine Solarzelle sammelt Licht von der Sonne und erzeugt Strom - so wie ein Blatt eine Pflanze erzeugt.
Die Sonne gibt Energie in Form von Wellen ab, die von kurzen, ultravioletten Wellen über den Regenbogen des sichtbaren Spektrums bis hin zu langen Infrarotwellen reichen können.Wenn die Sonne scheint, bewegen sich diese Wellen auf die Erde zu und treffen die Oberfläche der Solarzellen.
Der aktive Teil einer Solarzelle ist eine Wafer aus einem halbleitenden Material, typischerweise Silizium.Aber es kann unter bestimmten Bedingungen leiternder gemacht werden..
Der Halbleiterteil der Solarzelle besteht aus drei Schichten. Die dünne obere Schicht enthält Silizium und eine sehr geringe Menge eines Elements, wie Phosphor, das mehr Elektronen als Silizium enthält.Dies gibt der oberen Schicht einen Überschuss an Elektronen, die sich frei bewegen und das Material leitfähiger machenDie oberste Schicht wird auch als negativer Typ oder n-Typ bezeichnet, da sie die Sammlung und den Transport von Elektronen begünstigt.
Die dünne untere Schicht enthält sowohl Silizium als auch ein Element, wie Bor, das weniger Elektronen hat als Silizium.Das macht das Material weniger leitfähig für Elektronen.Eine fehlende Elektrone kann als eine effektive positive Ladung beschrieben werden.Da es die Sammlung und den Transport dieser positiven Ladungen bevorzugt,, auch "Löcher" genannt.
Die mittlere Schicht des Denkers hat nur etwas weniger Elektronen, was sie marginal p-typisch macht.und die untere P-Schicht ist Kontakt mit einer Aluminiumplatte.
Wenn Lichtwellen die Oberfläche der Siliziumsolarzelle treffen,Nur Licht mit Wellenlängen aus einem bestimmten Fenster des Sonnenspektrums (350-1140 nm) wird in die mittlere Schicht der Solarzelle aufgenommen.Dieser Wellenlängenbereich umfasst das sichtbare Spektrum: Ultraviolette Wellenlängen sind so kurz, dass sie an der Oberfläche aufhören.Und Infrarotwellenlängen sind so lang, dass sie nicht absorbiert werden können und direkt durch die Zelle passieren oder zurück reflektiert werden.Die Lichtwelle schlägt ein Elektron von einem Siliziumatom ab, löst das Elektron los und lässt den Bereich der positiven Ladung zurück, wo das Elektron früher war.Das lose Elektron bewegt sich dann nach oben und erreicht die obere n-Typ-Schicht, die leicht Elektronen akzeptiert.
Ähnlich bewegt sich das lose Loch nach unten und erreicht die untere P-Schicht, die leicht Löcher aufnimmt.Jetzt, da die Elektronen und die Löcher getrennt wurden, die eine Verbindung zwischen den oberen und unteren Metallelektroden herstellt, bietet einen Weg für die Elektronen, um sich in Richtung der Löcher zu bewegen.Eine Solarzelle erzeugt mehrere Watt StromDies genügt vielleicht zum Betrieb eines Taschenrechners oder eines Telefonladegeräts, aber nicht zum Betrieb eines Toasters, der beispielsweise tausend Watt verbraucht.
So sind mehrere Solarzellen miteinander verbunden, um ein Solarpanel zu bilden.Solarzellen sind eine praktikable Möglichkeit, Sonnenstrahlen direkt in Elektrizität umzuwandeln, die wir verwenden könnenZu den künftigen Herausforderungen gehören die Verbesserung der Effizienz, mit der eine Solarzelle Sonnenlicht in Strom umwandelt, und die Erleichterung der Kosten für Solarenergie.Solarzellen erzeugen nur tagsüber StromEin weiterer wichtiger Schritt ist die effiziente Speicherung von Strom für den nächtlichen Gebrauch.Wenn wir es nur der Sonne überlassen.
Sie wissen wahrscheinlich, dass Pflanzen ihre Energie von der Sonne durch ihre Blätter erhalten, in einem Prozess namens Photosynthese.Aber vielleicht können wir Energie von der Sonne auf eine andere Weise bekommen - elektrische EnergieKönnte es eine Art elektrisches "Blatt" geben?
Eine Solarzelle sammelt Licht von der Sonne und erzeugt Strom - so wie ein Blatt eine Pflanze erzeugt.
Die Sonne gibt Energie in Form von Wellen ab, die von kurzen, ultravioletten Wellen über den Regenbogen des sichtbaren Spektrums bis hin zu langen Infrarotwellen reichen können.Wenn die Sonne scheint, bewegen sich diese Wellen auf die Erde zu und treffen die Oberfläche der Solarzellen.
Der aktive Teil einer Solarzelle ist eine Wafer aus einem halbleitenden Material, typischerweise Silizium.Aber es kann unter bestimmten Bedingungen leiternder gemacht werden..
Der Halbleiterteil der Solarzelle besteht aus drei Schichten. Die dünne obere Schicht enthält Silizium und eine sehr geringe Menge eines Elements, wie Phosphor, das mehr Elektronen als Silizium enthält.Dies gibt der oberen Schicht einen Überschuss an Elektronen, die sich frei bewegen und das Material leitfähiger machenDie oberste Schicht wird auch als negativer Typ oder n-Typ bezeichnet, da sie die Sammlung und den Transport von Elektronen begünstigt.
Die dünne untere Schicht enthält sowohl Silizium als auch ein Element, wie Bor, das weniger Elektronen hat als Silizium.Das macht das Material weniger leitfähig für Elektronen.Eine fehlende Elektrone kann als eine effektive positive Ladung beschrieben werden.Da es die Sammlung und den Transport dieser positiven Ladungen bevorzugt,, auch "Löcher" genannt.
Die mittlere Schicht des Denkers hat nur etwas weniger Elektronen, was sie marginal p-typisch macht.und die untere P-Schicht ist Kontakt mit einer Aluminiumplatte.
Wenn Lichtwellen die Oberfläche der Siliziumsolarzelle treffen,Nur Licht mit Wellenlängen aus einem bestimmten Fenster des Sonnenspektrums (350-1140 nm) wird in die mittlere Schicht der Solarzelle aufgenommen.Dieser Wellenlängenbereich umfasst das sichtbare Spektrum: Ultraviolette Wellenlängen sind so kurz, dass sie an der Oberfläche aufhören.Und Infrarotwellenlängen sind so lang, dass sie nicht absorbiert werden können und direkt durch die Zelle passieren oder zurück reflektiert werden.Die Lichtwelle schlägt ein Elektron von einem Siliziumatom ab, löst das Elektron los und lässt den Bereich der positiven Ladung zurück, wo das Elektron früher war.Das lose Elektron bewegt sich dann nach oben und erreicht die obere n-Typ-Schicht, die leicht Elektronen akzeptiert.
Ähnlich bewegt sich das lose Loch nach unten und erreicht die untere P-Schicht, die leicht Löcher aufnimmt.Jetzt, da die Elektronen und die Löcher getrennt wurden, die eine Verbindung zwischen den oberen und unteren Metallelektroden herstellt, bietet einen Weg für die Elektronen, um sich in Richtung der Löcher zu bewegen.Eine Solarzelle erzeugt mehrere Watt StromDies genügt vielleicht zum Betrieb eines Taschenrechners oder eines Telefonladegeräts, aber nicht zum Betrieb eines Toasters, der beispielsweise tausend Watt verbraucht.
So sind mehrere Solarzellen miteinander verbunden, um ein Solarpanel zu bilden.Solarzellen sind eine praktikable Möglichkeit, Sonnenstrahlen direkt in Elektrizität umzuwandeln, die wir verwenden könnenZu den künftigen Herausforderungen gehören die Verbesserung der Effizienz, mit der eine Solarzelle Sonnenlicht in Strom umwandelt, und die Erleichterung der Kosten für Solarenergie.Solarzellen erzeugen nur tagsüber StromEin weiterer wichtiger Schritt ist die effiziente Speicherung von Strom für den nächtlichen Gebrauch.Wenn wir es nur der Sonne überlassen.