Фотоволтаични ќелии, познати и како соларни ќелии, станаа клучен играч во секторот за обновлива енергија.Овие уреди го револуционизираа начинот на кој ја користиме сончевата енергија за производство на електрична енергија.Во оваа статија, ќе истражуваме во фасцинантниот свет нафотоволтаични ќелиии истражуваат како тие произведуваат електрична енергија.
Во срцето на фотоволтаичната ќелија е полупроводнички материјал, обично направен од силициум.Кога фотоните од сончевата светлина удираат на површината на клетката, тие ги возбудуваат електроните во материјалот, предизвикувајќи ги да се отцепат од атомите.Овој процес се нарекува фотоволтаичен ефект.
За да се искористат предностите од овие ослободени електрони, батериите се конструираат во слоеви со различни својства.Горниот слој е направен од материјали специјално дизајнирани да ја апсорбираат сончевата светлина.Под овој слој се наоѓа активниот слој, кој е составен од полупроводнички материјал.Долниот слој, наречен слој за заден контакт, помага да се соберат електрони и да се пренесат надвор од ќелијата.
Кога сончевата светлина продира во горниот слој на ќелијата, таа ги возбудува електроните во атомите на полупроводничкиот материјал.Овие возбудени електрони потоа можат слободно да се движат во материјалот.Меѓутоа, за да се генерира електрична енергија, електроните треба да течат во одредена насока.
Ова е местото каде што електричното поле во ќелијата влегува во игра.Полупроводничкиот материјал во активниот слој е допингуван со нечистотии за да се создаде електронска нерамнотежа.Ова создава позитивно полнење на едната страна од батеријата и негативно полнење од другата страна.Границата помеѓу овие два региона се нарекува pn спој.
Кога еден електрон е возбуден од фотон и се одвојува од неговиот атом, тој се привлекува кон позитивно наелектризираната страна на ќелијата.Додека се движи кон областа, на своето место остава позитивно наелектризирана „дупка“.Ова движење на електрони и дупки создава електрична струја во батеријата.
Меѓутоа, во нивната слободна состојба, електроните не можат да се користат за напојување на надворешни уреди.За да се искористи нивната енергија, металните контакти се поставуваат на горните и долните слоеви на ќелиите.Кога проводниците се поврзани со овие контакти, електроните течат низ колото, создавајќи електрична струја.
Една фотоволтаична ќелија произведува релативно мала количина на електрична енергија.Затоа, повеќе ќелии се поврзани заедно за да формираат поголема единица наречена соларен панел или модул.Овие панели може да се поврзат во серија или паралелно за да се зголеми излезот на напонот и струјата, во зависност од барањата на системот.
Откако ќе се генерира електрична енергија, таа може да се користи за напојување на различни уреди и апарати.Во систем поврзан со мрежа, вишокот на електрична енергија генерирана од соларни панели може да се врати назад во мрежата, со што се компензира потребата за производство на фосилни горива.Во самостојните системи, како што се оние што се користат во оддалечените области, произведената електрична енергија може да се складира во батерии за подоцнежна употреба.
Фотоволтаични ќелииобезбеди зелено, одржливо и обновливо решение за нашите енергетски потреби.Тие имаат потенцијал значително да ја намалат нашата зависност од фосилните горива и да го ублажат влијанието врз животната средина од производството на електрична енергија.Како што технологијата продолжува да напредува, можеби ќе видимефотоволтаични ќелиистануваат поефикасни и поевтини, што ги прави составен дел од нашиот иден енергетски пејзаж.
Време на објавување: 27-11-2023 година