Illustration du principe des panneaux solaires
Illustration du principe des panneaux solaires
L'énergie solaire est la meilleure source d'énergie pour l'humanité, et ses caractéristiques inépuisables et renouvelables font qu'elle deviendra la source d'énergie la moins chère et la plus pratique pour l'humanité. Les panneaux solaires sont une énergie propre sans aucune pollution environnementale. Dayang Optoelectronics s'est développé rapidement ces dernières années, constitue le domaine de recherche le plus dynamique et l'un des projets les plus médiatisés.
La méthode de fabrication de panneaux solaires est principalement basée sur des matériaux semi-conducteurs, et son principe de fonctionnement est d'utiliser des matériaux photoélectriques pour absorber l'énergie lumineuse après une réaction de conversion photoélectrique, selon les différents matériaux utilisés, peut être divisé en : cellules solaires à base de silicium et minces -les cellules solaires à film, aujourd'hui principalement pour vous parler des panneaux solaires à base de silicium.
Premièrement, des panneaux solaires en silicium
Principe de fonctionnement et diagramme de structure des cellules solaires au silicium Le principe de production d'énergie des cellules solaires est principalement l'effet photoélectrique des semi-conducteurs, et la structure principale des semi-conducteurs est la suivante :
Une charge positive représente un atome de silicium et une charge négative représente quatre électrons en orbite autour d'un atome de silicium. Lorsque le cristal de silicium est mélangé avec d'autres impuretés, telles que le bore, le phosphore, etc., lorsque du bore est ajouté, il y aura un trou dans le cristal de silicium, et sa formation peut se référer à la figure suivante :
Une charge positive représente un atome de silicium et une charge négative représente quatre électrons en orbite autour d'un atome de silicium. Le jaune indique l'atome de bore incorporé, car il n'y a que 3 électrons autour de l'atome de bore, il produira donc le trou bleu montré sur la figure, qui devient très instable car il n'y a pas d'électrons, et il est facile d'absorber les électrons et de les neutraliser. , formant un semi-conducteur de type P (positif). De même, lorsque des atomes de phosphore sont incorporés, comme les atomes de phosphore ont cinq électrons, un électron devient très actif, formant des semi-conducteurs de type N (négatifs). Les jaunes sont les noyaux de phosphore et les rouges les électrons en excès. Comme le montre la figure ci-dessous.
Les semi-conducteurs de type P contiennent plus de trous, tandis que les semi-conducteurs de type N contiennent plus d'électrons, de sorte que lorsque les semi-conducteurs de type P et de type N sont combinés, une différence de potentiel électrique se forme au niveau de la surface de contact, qui est la jonction PN.
Lorsque les semi-conducteurs de type P et de type N sont combinés, une fine couche spéciale est formée dans la région interfaciale des deux semi-conducteurs), et le côté de type P de l'interface est chargé négativement et le côté de type N est chargé positivement. Cela est dû au fait que les semi-conducteurs de type P ont plusieurs trous et que les semi-conducteurs de type N ont de nombreux électrons libres et qu'il existe une différence de concentration. Les électrons de la région N diffusent dans la région P et les trous de la région P diffusent dans la région N, formant un « champ électrique interne » dirigé de N vers P, empêchant ainsi la diffusion de se poursuivre. Après avoir atteint l’équilibre, une couche mince spéciale se forme pour former une différence de potentiel, qui est la jonction PN.
Lorsque la tranche est exposée à la lumière, les trous du semi-conducteur de type N dans la jonction PN se déplacent vers la région de type P et les électrons de la région de type P se déplacent vers la région de type N, ce qui entraîne un courant provenant de la région de type N à la région de type P. Ensuite, une différence de potentiel se forme dans la jonction PN, qui constitue l'alimentation électrique.