
太陽能電池板皇冠屋頂和路邊標誌,並有助於保持航天器的動力。但是太陽能電池板如何工作?
簡而言之太陽能電池板通過允許光子或光顆粒來敲除電子的作品 原子,產生一個流動電,根據明尼蘇達大學德盧斯大學。太陽能電池板實際上包括許多稱為光伏電池的較小單元 - 這意味著它們將陽光轉化為電能。許多連接在一起的單元組成了太陽能電池板。
每個光伏電池基本上都是由兩個半導體材料組成的三明治。根據2012年全國研究生會議論文集,光伏電池通常由矽- 微電子中使用的相同物品。
為了工作,光伏電池需要建立電場。很像 磁場這是由於相反的桿子而發生的,當相反的電荷分開時,會發生電場。為了獲得該領域,製造商用其他材料將矽“塗上”矽,使三明治的每片都具有正電荷或負電荷。
具體來說,他們播種磷根據矽的頂層美國化學學會,在該層中增加了帶有負電荷的額外電子。同時,底層的劑量 硼,這會導致電子或正電荷。這一切都加起來是矽層之間的連接處的電場。然後,當陽光的光子毫無用處地敲響電子時,電場將將該電子從矽交界處推出。
細胞的其他幾個組件將這些電子變成可用的功率。根據該細胞側面的金屬導電板收集電子並將其轉移到電線上。能源效率和可再生能源辦公室(EERE)。到那時,電子可以像其他任何電源一樣流動。
研究人員生產的超薄,柔性的太陽能電池只有1.3微米的厚度 - 大約是人毛的寬度的1/100,並且比一張辦公紙輕20倍。實際上,細胞很輕,可以坐在肥皂泡科學家在2016年發表在《雜誌》上 有機電子。諸如此類的更輕,更靈活的太陽能電池可以集成到體系結構中,航天技術,甚至可穿戴電子設備。
還有其他類型的太陽能技術(包括太陽能熱力和濃縮太陽能(CSP)),它們的運作方式與光伏太陽能電池板不同,但所有的都利用了陽光的力量來創造電力,也可以為空氣或空氣加熱。
其他資源
要了解有關太陽能的更多信息,您可以觀看此視頻NASA。此外,您可以閱讀文章您對太陽能不了解的前6件事由美國能源部。
參考書目
“太陽能:可行的未來”。可持續發展,明尼蘇達大學德盧斯大學(2020)。https://conservancy.umn.edu/bitstream
“關於傳統矽太陽能電池和薄膜CDTE太陽能電池之間比較的綜述”。會議記錄全國研究生會議(2012年)。https://www.researchgate.net
“太陽能電池如何工作”。美國化學學會。https://www.acs.org
“太陽能光伏電池基礎”。能源效率和可再生能源辦公室。https://www.energy.gov/eere/solar/solar-photovoltaic-cell-basics