Avasta moodul
Απαιτήσεις ολοκλήρωσης
Ajurünnaku tegevused klassiruumis
Juhtiv küsimus. Ilma valguseta pole fotogalvaanilist voolu: mis juhtub footonitega, kui need sisenevad päikeseelemendi sisse, ja kuidas tekib neist elektriline signaal, mis suudab seadmeid toita?
Suunavad küsimused
Mis määrab, kas footon suudab päikeseelemendis elektrit toota?
Footoni energia peab ületama pooljuhi keelutsooni; räni keelutsoon (~1,1 eV) tähendab, et ainult lühema lainepikkusega footonid kui ~1100 nm (nähtav ja lähis-infrapuna valgus) suudavad elektrone vabastada ja voolu tekitada.
Footoni energia peab ületama pooljuhi keelutsooni; räni keelutsoon (~1,1 eV) tähendab, et ainult lühema lainepikkusega footonid kui ~1100 nm (nähtav ja lähis-infrapuna valgus) suudavad elektrone vabastada ja voolu tekitada.
Miks me ei saa kasutada kogu päikesevalgust, mis päikesepaneelile langeb?
Sest footonid, mille energia on keelutsoonist väiksem, läbivad paneeli ilma laengukandjaid tekitamata, samas kui palju suurema energiaga footonid hajutavad liigse energia soojusena. Seetõttu on ühe liitega räni päikeseelementide teoreetiline maksimaalne kasutegur ~33% (Shockley-Queisseri piir).
Sest footonid, mille energia on keelutsoonist väiksem, läbivad paneeli ilma laengukandjaid tekitamata, samas kui palju suurema energiaga footonid hajutavad liigse energia soojusena. Seetõttu on ühe liitega räni päikeseelementide teoreetiline maksimaalne kasutegur ~33% (Shockley-Queisseri piir).
Kas päikeseelement "salvestab" elektrit nagu aku?
Ei; päikeseelement tekitab voolu ainult valguse käes. Fotogalvaaniline efekt põhjustab laengute eraldumise ja liikumise reaalajas; energia salvestamiseks on vaja välist akut või kondensaatorit.
Miks mõned päikesepaneelid töötavad paremini otsese päikesevalguse käes kui varjus?
Sest valguse intensiivsus (footonite voog) mõjutab otseselt tekitatud elektron-auk paaride arvu. Madalam intensiivsus tähendab vähem footoneid, vähem laengukandjaid ja väiksemat voolutugevust. Pinge jääb suhteliselt stabiilseks, kuid vool väheneb märgatavalt.
Sest valguse intensiivsus (footonite voog) mõjutab otseselt tekitatud elektron-auk paaride arvu. Madalam intensiivsus tähendab vähem footoneid, vähem laengukandjaid ja väiksemat voolutugevust. Pinge jääb suhteliselt stabiilseks, kuid vool väheneb märgatavalt.
Mikroülesanne.
Märgista päikeseelemendi kihid (peegeldusvastane kate, N-tüüpi räni, P-N siire, P-tüüpi räni, tagumine kontakt) töölehe või interaktiivse diagrammi abil.
Soovitatav ressurss: Päikeseelemendi struktuuri diagramm – Encyclopædia Britannica
https://www.britannica.com/technology/solar-cell
Märgista päikeseelemendi kihid (peegeldusvastane kate, N-tüüpi räni, P-N siire, P-tüüpi räni, tagumine kontakt) töölehe või interaktiivse diagrammi abil.
Soovitatav ressurss: Päikeseelemendi struktuuri diagramm – Encyclopædia Britannica
https://www.britannica.com/technology/solar-cell