Pin năng lượng mặt trời hoạt động như thế nào?

Ngày xưa nghe đến việc ánh sáng có thể tạo ra điện mình đã thấy rất ngạc nhiên và vô lý,làm thế nào mà ánh sáng lại chuyển thành điện được. Hãy cùng TING3S tìm hiểu về Pin năng lượng mặt trời nhé tại bài viết dưới đây nhé.

NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

Pin mặt trời được ghép từ những tế bào quang điện nhỏ ,chính những tế bào quang điện này đã sử dụng năng lượng từ ánh sáng để chuyển thành điện năng. Mỗi tế bào chỉ tạo ra 1 chút điện thôi,nhưng ghép nhiều tế bào lại sẽ tạo ra dòng điện đủ dùng cho các thiết bị trong gia đình.Thậm chí đủ năng lượng để bạn bật điều hòa,các vật dụng tiêu tốn nhiều điện năng.

BIẾN ÁNH SÁNG THÀNH ĐIỆN NĂNG

Tế bào quang điện được cấu tạo từ 2 thành phần chủ yếu là : Chất bán dẫn loại NChất bán dẫn loại P.

Chất bán dẫn ở tế bào quang điện là như thế nào? Ở đây có nghĩa là vừa có khả năng dẫn điện,đôi khi lại không có khả năng dẫn điện tùy vào điện kiện hoàn cảnh và chất bán dẫn được làm từ Silic.

Pin năng lượng mặt trời hoạt động như thế nào? Ứng dụng trong cuộc sống ra sao

Bán dẫn loại N là chất bán dẫn được pha thêm một số tạp chất,sau khi pha nó sẽ xuất hiện các Electron không bền vững có thể tách ra khỏi liên kết và di chuyển tự do gọi là E tự do mang điện tích âm

Ngược lại Bán dẫn loại P cũng là Silic được pha thêm nguyên tố khác nhưng các nguyên tố khác pha thêm này lại tạo ra sự thiếu Electron,điểm thiếu gọi Lỗ trống ,chính vì thế nó luôn luôn cần E tự do thế vào. Chính vì thế nó mang điện tích dương

Khi sản xuất tế bào quang điện người ta cho N và P ôm nhau và tại vị trí tiếp xúc nhau đó sẽ xảy ra một hiện tượng đó là các Electron của N ở gần vị trí tiếp xúc sẽ bơi sang và trú ngụ Lỗ trống của P.Một bên thừa E và một bên thiếu E gặp nhau như vậy là vừa đủ.

Và cái vùng có E và P gặp nhau đó sẽ không còn thừa E và thừa Lỗ trống  nghĩa là nó thiếu đi khả năng dẫn điện => Vùng tiếp xúc này người ta gọi là Vùng Nghèo  ngăn cách không cho các E ở sau chạy sang P.

Pin năng lượng mặt trời hoạt động như thế nào? Ứng dụng trong cuộc sống ra sao

Và ở phía N của Vùng Nghèo do nguyên tử bị mất E tự do nó sẽ tích điện dương,còn ở phía P của Vùng Nghèo do nhận thêm E nên sẽ tích điện âm . Do vậy 2 phía của Vùng Nghèo cũng sẽ tạo ra một điện trường nhỏ .

Khi tế bào quang điện được đưa ra ánh sáng và bị ánh sáng chiếu vào ,mà ánh sáng lại có tính chất hạt là những hạt Photons siêu nhỏ từ mặt trời xuống Trái Đất . Những hạt này nếu đủ mạnh sẽ xuyên qua lớp N đi đến vùng tiếp giáp và đánh vào những cặp đôi E Lỗ trống,khiến E bật ra ngoài và tự do.

E tự do bị Photons va vào và bật ra sẽ di chuyển về phía bán dẫn N do tác động của điện trường trong Vùng Nghèo. Cụ thể là phía bên N của Vùng Nghèo có tích điện dương nên sẽ hút E,còn Lỗ trống có thể tưởng tượng là di chuyển về bán dẫn P theo chiều ngược lại.

Pin năng lượng mặt trời hoạt động như thế nào? Ứng dụng trong cuộc sống ra sao

Lớp N bây giờ sẽ có nhiều E tự do ,lớp P lại có nhiều lỗ trống. Khi ta nối dây dẫn vào hai lớp này thì sẽ làm cho E chạy qua dây dẫn về phía P,việc E di chuyển sẽ tạo ra dòng điện. Khi ánh sáng càng mạnh thì lại càng có nhiều các hạt Photon thì khi đó các E tự do sẽ bị bật ra nhiều hơn,chúng ta có dòng điện lớn hơn .


Như vậy các bạn hiểu,ánh sáng tạo ra điện là do có chứa các hạt Photon bắn vào chất bán dẫn làm các E bật ra khỏi liên kết ,khi bị bật ra thì các E sẽ di chuyển qua dây dẫn chạy về phía P tạo ra dòng điện .

Close Menu