Che cosa è una singola cella solare Junction?

Che cosa è una singola cella solare Junction?


La prima cella solare per convertire la luce solare in energia elettrica è stato creato da Bell Laboratories nel 1954. E 'stata una cella singola giunzione a base di silicio e convertito circa il sei per cento della luce che ha colpito in energia elettrica. Negli anni successivi, la tecnologia delle celle solari ha avanzato ad un punto in cui le cellule singola giunzione sono circa il 25 per cento efficiente. Le celle solari si basano sulle proprietà di materiali chiamati semiconduttori come il silicio e gallio per convertire la luce solare in energia elettrica.

giunzioni dei semiconduttori

I semiconduttori sono elementi che conducono l'elettricità meno efficiente rispetto conduttori, ma le loro proprietà speciali li rendono utili in elettronica e nella creazione di energia elettrica dalla luce del sole. Quando altri materiali chiamati droganti vengono aggiunti a semiconduttori in un processo chiamato drogaggio, le proprietà elettriche del cambiamento semiconduttori. Alcuni droganti causano il semiconduttore a diventare positivo, mentre altri causano a diventare negativo.

Una giunzione viene creato drogando un pezzo di materiale semiconduttore in posizioni adiacenti. Una posizione viene drogato con un drogante negativo e l'altro con un drogante positivo. Il punto in cui le due posizioni si incontrano è chiamato giunzione.

Operazione Solar Cell

Una cella solare è una giunzione a semiconduttore realizzati con materiali sensibili alla luce. Quando la luce solare colpisce la porzione negativa del semiconduttore, trasferisce energia sufficiente al materiale per spingere via gli elettroni dagli atomi di appartenenza. Gli elettroni hanno carica negativa e sono attratti dal lato positivo della giunzione a semiconduttore.

Il movimento di elettroni dal negativo al positivo materiale è corrente elettrica. Come il materiale positivo si satura di elettroni, gli elettroni si muovono fuori del materiale positivo e attraverso il conduttore collegato ad esso, attraverso un dispositivo che utilizza la corrente e torna al lato negativo della cella.

Disegno delle cellule solari

Una cella solare fatta da un tipo di materiale semiconduttore presenta una giunzione e si chiama una cella solare singola giunzione. Questo era come si sono formate le prime cellule solari ed è più semplice e facile cellule per fabbricare.

Il materiale del semiconduttore risponde ad una determinata lunghezza d'onda della luce. Altre lunghezze d'onda sarà o passare attraverso di esso o essere convertita in calore. Una cella solare multigiunzione ha diversi materiali sensibili alle diverse lunghezze d'onda di luce e li impila in serie, quindi più della luce che colpisce la cella possibile utilizzo.

Singolo Versus Multi

I vantaggi di fabbricazione di celle solari a giunzione sono chiari - sono più facili, semplici e meno costosi da realizzare. Tuttavia, sono meno efficienti delle celle solari multigiunzione. celle solari multi-giunzione a raggiungere un rendimento massimo del 35 per cento in condizioni di esercizio, rispetto al 25 per cento per le celle singola giunzione.

Materiali semiconduttori sono cristalli e gli atomi sono disposti in una struttura reticolare. Quando diversi semiconduttori sono impilati in strati per creare giunzioni multiple, gli atomi negli strati inferiori non devono essere bloccate dagli atomi negli strati superiori o la luce passa da loro invece di colpire. Questo è ciò che rende le celle solari più alta efficienza multi-giunzione difficile da fare.

Nuovi materiali semiconduttori che rispondono ad un ampio spettro di frequenze entro sole farà tecnologia delle celle solari singola giunzione più efficiente e meno costoso da produrre.