Introducción de paneles solares
Introducción de paneles solares
1. Como todos sabemos, la energía solar es la fuente de energía básica más importante en energías renovables y energías limpias, y muchos países de todo el mundo están estudiando la conversión y utilización de la energía solar. La conversión de energía solar en energía térmica mediante un dispositivo de conversión pertenece a la tecnología de utilización de energía solar térmica, y el uso de energía térmica para la generación de energía se denomina generación de energía solar térmica; El uso de energía solar en energía eléctrica pertenece a la tecnología de generación de energía solar, que generalmente se convierte mediante el efecto fotovoltaico (es decir, efecto fotovoltaico) de dispositivos semiconductores, por lo que también se le llama tecnología solar fotovoltaica, y el dispositivo que convierte la energía solar. en energía eléctrica se llama paneles solares o paneles fotovoltaicos.
2. Para saber cómo los paneles solares convierten la energía solar en electricidad, primero necesito entender qué es una unión PN. El material semiconductor utilizado para fabricar paneles solares es una sustancia especial entre conductores y aislantes, los átomos semiconductores están compuestos de núcleos cargados positivamente y electrones cargados negativamente, y la capa exterior de los átomos de silicio semiconductores tiene 4 electrones, que giran alrededor del núcleo de acuerdo con una velocidad fija. pista. Cuando se los somete a energía extraña, estos electrones salen de órbita y se convierten en electrones libres, dejando un "agujero" en su posición original. En los cristales de silicio puro, el número de electrones libres y de huecos es igual. Si un cristal de silicio se dopa con boro, galio y otros elementos que pueden atrapar electrones, se convierte en un semiconductor de tipo hueco, normalmente indicado con el símbolo "p"; Si se incorporan elementos como fósforo y arsénico que puedan liberar electrones, se convierte en un semiconductor electrónico, representado por el símbolo "N". Si se combinan estos dos semiconductores, su interfaz forma una unión PN.
Sección PN en el efecto fotovoltaico.
Entonces, ¿cómo convierten los paneles solares la energía solar en electricidad?
La unión PN es como una pared que bloquea el movimiento de electrones y huecos. Cuando el panel solar se expone a la luz solar, los electrones reciben energía luminosa y se mueven hacia la región tipo N, haciendo que la región tipo N esté cargada negativamente, mientras que los agujeros se mueven hacia la región tipo P, haciendo que la región tipo P esté cargada positivamente. cargado. De esta manera, se genera un voltaje a través de la unión PN. Este fenómeno es el "efecto fotovoltaico" antes mencionado. Si en este momento está en la capa tipo P y la capa tipo N respectivamente
Suelde el cable de metal, encienda la carga y luego el circuito externo pasará corriente a través de él. De esta forma se puede generar un determinado voltaje y corriente, es decir, se puede generar la potencia de salida para convertir la energía solar en electricidad. Hay más de una docena de materiales semiconductores conocidos para la fabricación de paneles solares y la tecnología es actualmente la más madura.