Pengetahuan

Ilustrasi Prinsip Panel Surya

Ilustrasi Prinsip Panel Surya

Energi matahari adalah sumber energi terbaik bagi umat manusia, dan karakteristiknya yang tidak ada habisnya serta terbarukan menentukan bahwa energi tersebut akan menjadi sumber energi termurah dan paling praktis bagi umat manusia. Panel surya adalah energi bersih tanpa pencemaran lingkungan. Dayang Optoelektronik telah berkembang pesat dalam beberapa tahun terakhir, merupakan bidang penelitian paling dinamis, dan juga merupakan salah satu proyek paling terkenal.

Metode pembuatan panel surya terutama didasarkan pada bahan semikonduktor, dan prinsip kerjanya adalah menggunakan bahan fotolistrik untuk menyerap energi cahaya setelah reaksi konversi fotolistrik, sesuai dengan bahan yang digunakan, dapat dibagi menjadi: sel surya berbahan silikon dan tipis -sel surya film, hari ini terutama untuk berbicara dengan Anda tentang panel surya berbasis silikon.

Pertama, panel surya silikon

Prinsip kerja sel surya silikon dan diagram struktur Prinsip pembangkit listrik sel surya terutama adalah efek fotolistrik semikonduktor, dan struktur utama semikonduktor adalah sebagai berikut:

Muatan positif melambangkan atom silikon, dan muatan negatif melambangkan empat elektron yang mengorbit atom silikon. Bila kristal silikon dicampur dengan pengotor lain, seperti boron, fosfor, dll, bila ditambahkan boron maka akan timbul lubang pada kristal silikon, dan pembentukannya dapat mengacu pada gambar berikut:

Muatan positif melambangkan atom silikon, dan muatan negatif melambangkan empat elektron yang mengorbit atom silikon. Warna kuning menunjukkan atom boron yang tergabung, karena hanya terdapat 3 elektron di sekitar atom boron, sehingga akan menghasilkan lubang biru seperti pada gambar, yang menjadi sangat tidak stabil karena tidak ada elektron, serta mudah menyerap elektron dan menetralisirnya. , membentuk semikonduktor tipe P (positif). Demikian pula, ketika atom fosfor digabungkan, karena atom fosfor mempunyai lima elektron, satu elektron menjadi sangat aktif, membentuk semikonduktor tipe N(negatif). Yang kuning adalah inti fosfor, dan yang merah adalah kelebihan elektron. Seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Semikonduktor tipe P mempunyai lebih banyak hole, sedangkan semikonduktor tipe N mengandung lebih banyak elektron, sehingga apabila semikonduktor tipe P dan tipe N digabungkan maka akan terbentuk beda potensial listrik pada permukaan kontak yaitu sambungan PN.

Ketika semikonduktor tipe-P dan tipe-N digabungkan, lapisan tipis khusus terbentuk di daerah antarmuka kedua semikonduktor), dan sisi antarmuka tipe-P bermuatan negatif dan sisi tipe-N bermuatan positif. Hal ini disebabkan semikonduktor tipe P memiliki banyak lubang, dan semikonduktor tipe N memiliki banyak elektron bebas, serta terdapat perbedaan konsentrasi. Elektron di wilayah N berdifusi ke wilayah P, dan lubang di wilayah P berdifusi ke wilayah N, membentuk "medan listrik internal" yang diarahkan dari N ke P, sehingga mencegah terjadinya difusi. Setelah mencapai kesetimbangan, terbentuklah lapisan tipis khusus yang membentuk beda potensial, yaitu sambungan PN.

Ketika wafer terkena cahaya, lubang semikonduktor tipe-N di sambungan PN berpindah ke wilayah tipe-P, dan elektron di wilayah tipe-P berpindah ke wilayah tipe-N, menghasilkan arus dari wilayah tipe-N ke wilayah tipe-P. Kemudian beda potensial terbentuk pada sambungan PN, yang membentuk catu daya.