Illustration des Prinzips von Solarmodulen
Illustration des Prinzips von Solarmodulen
Solarenergie ist die beste Energiequelle für die Menschheit, und ihre unerschöpflichen und erneuerbaren Eigenschaften machen sie zur günstigsten und praktischsten Energiequelle für die Menschheit. Sonnenkollektoren sind saubere Energie ohne jegliche Umweltverschmutzung. Dayang Optoelectronics hat sich in den letzten Jahren rasant entwickelt, ist das dynamischste Forschungsgebiet und gehört auch zu den bekanntesten Projekten.
Die Methode zur Herstellung von Solarmodulen basiert hauptsächlich auf Halbleitermaterialien. Ihr Funktionsprinzip besteht darin, photoelektrische Materialien zu verwenden, um nach der photoelektrischen Umwandlungsreaktion Lichtenergie zu absorbieren. Je nach den verschiedenen verwendeten Materialien können sie unterteilt werden in: Solarzellen auf Siliziumbasis und dünne Solarzellen -Foliensolarzellen, heute hauptsächlich, um mit Ihnen über Solarmodule auf Siliziumbasis zu sprechen.
Erstens Silizium-Solarmodule
Funktionsprinzip und Strukturdiagramm von Silizium-Solarzellen Das Prinzip der Stromerzeugung durch Solarzellen beruht hauptsächlich auf dem photoelektrischen Effekt von Halbleitern, und die Hauptstruktur von Halbleitern ist wie folgt:
Eine positive Ladung repräsentiert ein Siliziumatom und eine negative Ladung repräsentiert vier Elektronen, die ein Siliziumatom umkreisen. Wenn der Siliziumkristall mit anderen Verunreinigungen wie Bor, Phosphor usw. vermischt wird und Bor hinzugefügt wird, entsteht ein Loch im Siliziumkristall, dessen Bildung sich auf die folgende Abbildung beziehen kann:
Eine positive Ladung repräsentiert ein Siliziumatom und eine negative Ladung repräsentiert vier Elektronen, die ein Siliziumatom umkreisen. Das Gelb zeigt das eingebaute Boratom an, da sich nur drei Elektronen um das Boratom herum befinden, sodass das in der Abbildung gezeigte blaue Loch entsteht, das sehr instabil wird, da keine Elektronen vorhanden sind, und es leicht ist, Elektronen zu absorbieren und zu neutralisieren , wodurch ein Halbleiter vom Typ P (positiv) entsteht. Wenn Phosphoratome eingebaut werden, wird ein Elektron sehr aktiv, da Phosphoratome fünf Elektronen haben, und es bilden sich Halbleiter vom N-Typ (negativ). Die gelben sind Phosphorkerne und die roten sind die überschüssigen Elektronen. Wie in der Abbildung unten gezeigt.
Halbleiter vom P-Typ enthalten mehr Löcher, während Halbleiter vom N-Typ mehr Elektronen enthalten, sodass bei der Kombination von Halbleitern vom P-Typ und N-Typ an der Kontaktfläche, dem PN-Übergang, eine elektrische Potentialdifferenz entsteht.
Wenn P-Typ- und N-Typ-Halbleiter kombiniert werden, entsteht im Grenzflächenbereich der beiden Halbleiter eine spezielle dünne Schicht, wobei die P-Typ-Seite der Grenzfläche negativ und die N-Typ-Seite positiv geladen ist. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass Halbleiter vom P-Typ mehrere Löcher haben und Halbleiter vom N-Typ viele freie Elektronen haben und es einen Konzentrationsunterschied gibt. Elektronen im N-Bereich diffundieren in den P-Bereich, und Löcher im P-Bereich diffundieren in den N-Bereich und bilden ein „internes elektrisches Feld“, das von N nach P gerichtet ist, und verhindern so das Fortschreiten der Diffusion. Nach Erreichen des Gleichgewichts bildet sich eine solche spezielle dünne Schicht, die eine Potentialdifferenz bildet, den PN-Übergang.
Wenn der Wafer Licht ausgesetzt wird, bewegen sich die Löcher des N-Typ-Halbleiters im PN-Übergang in den P-Typ-Bereich und die Elektronen im P-Typ-Bereich bewegen sich in den N-Typ-Bereich, was zu einem Strom von führt von der N-Typ-Region zur P-Typ-Region. Dann entsteht im PN-Übergang eine Potentialdifferenz, die die Stromversorgung bildet.