Tyrinėjimas

Tikslas. Pasiruošti diskusijai klasėje suprantant seką fotonas → sugertis → krūvio atskyrimas → srovės tekėjimas ir fizikos/inžinerijos sąsajas fotovoltinėse sistemose.

Užduotys (pateikti kaip 1–2 puslapių ataskaitą arba 6–8 skaidres):

1.     Trumpas skaitymas apie silicio saulės elemento sandarą ir fotonų kelią. Akcentuoti: antirefleksinė danga, N tipo sluoksnis, P-N sandūra, P tipo sluoksnis, metaliniai kontaktai.

2. Užduočių lapas „N tipo ir P tipo silicis“: užpildyti lentelę su:
• Priemaišų elementas (fosforas / boras)
• Daugumos krūvio nešiklis (elektronai / skylės)
• Vaidmuo krūvio atskyrime
• Padėtis elemento sandaroje (viršus / apačia)
3. PhET puslaidininkių simuliacija: sukurti du ekrano vaizdus -
   a. Grynas (nepriemašinis) silicis: stebėti energijos juostas ir laisvų nešiklių nebuvimą
   b. Priemaišinis silicis (N+P sandūra): stebėti juostų išlinkimą, vidinį elektrinį lauką ir krūvio atskyrimą apšvietus
4. Trumpa sintezė (daugiausia 120 žodžių): paaiškinkite savo žodžiais, kaip saulės elementas „nesurenka“ saulės šviesos kaip šiluminis kolektorius, bet paverčia fotono energiją atskirtais elektros krūviais per kvantinę sugertį ir sandūros fiziką.
5. Trys refleksijos klausimai:
• Vienas apie kvantinę fiziką: Kodėl fotono energija turi viršyti draustinio plotį?
• Vienas apie medžiagų mokslą: Kaip priemaišos sukuria elektrinį lauką?
• Vienas apie sistemų inžineriją: Kodėl saulės moduliai gamina nuolatinę srovę, o namuose naudojama kintamoji srovė?

Pateikimas. Įkelkite PDF arba skaidres į klasės kanalą prieš