Фотонапонске ћелије, такође познате као соларне ћелије, постале су кључни играч у сектору обновљиве енергије.Ови уређаји су револуционирали начин на који користимо соларну енергију за производњу електричне енергије.У овом чланку ћемо се упустити у фасцинантан светфотонапонске ћелијеи истражите како производе електричну енергију.
У срцу фотонапонске ћелије је полупроводнички материјал, обично направљен од силицијума.Када фотони сунчеве светлости ударе у површину ћелије, они побуђују електроне у материјалу, узрокујући да се одвоје од атома.Овај процес се назива фотонапонски ефекат.
Да би се искористиле предности ових ослобођених електрона, батерије се конструишу у слојеве са различитим својствима.Горњи слој је направљен од материјала посебно дизајнираних да апсорбује сунчеву светлост.Испод овог слоја је активни слој, који се састоји од полупроводничког материјала.Доњи слој, назван задњи контактни слој, помаже у прикупљању електрона и преношењу их из ћелије.
Када сунчева светлост продре у горњи слој ћелије, она побуђује електроне у атомима полупроводничког материјала.Ови побуђени електрони су тада у стању да се слободно крећу унутар материјала.Међутим, да би се произвела електрична енергија, електрони морају да теку у одређеном правцу.
Овде долази до изражаја електрично поље унутар ћелије.Полупроводнички материјал у активном слоју је допиран нечистоћама да би се створила неравнотежа електрона.Ово ствара позитивно наелектрисање на једној страни батерије и негативно на другој страни.Граница између ова два региона се назива пн спој.
Када је електрон побуђен фотоном и одвоји се од свог атома, привлачи га позитивно наелектрисана страна ћелије.Док се креће ка том подручју, оставља позитивно наелектрисану "рупу" на свом месту.Ово кретање електрона и рупа ствара електричну струју унутар батерије.
Међутим, у свом слободном стању, електрони се не могу користити за напајање спољних уређаја.Да би се искористила њихова енергија, метални контакти се постављају на горњи и доњи слој ћелија.Када су проводници повезани на ове контакте, електрони теку кроз коло, стварајући електричну струју.
Једна фотонапонска ћелија производи релативно малу количину електричне енергије.Због тога је више ћелија повезано заједно да формирају већу јединицу која се зове соларни панел или модул.Ови панели могу бити повезани серијски или паралелно ради повећања напона и струје, у зависности од захтева система.
Када се произведе електрична енергија, може се користити за напајање разних уређаја и уређаја.У систему везаном за мрежу, вишак електричне енергије произведен од соларних панела може се вратити у мрежу, надокнађујући потребу за производњом фосилних горива.У самосталним системима, као што су они који се користе у удаљеним областима, произведена електрична енергија се може ускладиштити у батеријама за каснију употребу.
Фотонапонске ћелијеобезбеди зелено, одрживо и обновљиво решење за наше енергетске потребе.Они имају потенцијал да значајно смање нашу зависност од фосилних горива и ублаже утицај производње електричне енергије на животну средину.Како технологија наставља да напредује, можемо видетифотонапонске ћелијепостају ефикаснији и јефтинији, чинећи их саставним делом нашег будућег енергетског пејзажа.
Време поста: 27.11.2023