Ilmu Populer: Bagaimana Pembangkitan Tenaga Fotovoltaik?
Jan 05, 2018
Pembangkitan tenaga fotovoltaik adalah teknologi yang memanfaatkan efek fotovoltaik dari antarmuka semikonduktor untuk mengubah energi cahaya langsung menjadi listrik. Pembangkitan tenaga fotovoltaik terutama terdiri dari tiga bagian panel surya (modul), pengontrol dan inverter. Komponen utamanya terdiri dari komponen elektronik. Jadi, apa proses yang spesifik? Di sini, kita akan sampai pada analisis rinci, proses pembangkit tenaga fotovoltaik adalah apa?
Tentang semikonduktor
Kimia kristal silikon sangat stabil. Pada suhu kamar, kecuali hidrogen fluorida, sulit untuk bereaksi dengan zat lain dan merupakan konduktor yang buruk karena tidak memiliki elektron bebas kosong. Atom fosfor (P) dari lima elektron terluar, atom fosfor menjadi kristal silikon, maka kristal silikon jelas merupakan elektron bebas ekstra.
Atom fosfat mengeluarkan empat elektron dan atom empat atom di sebelahnya berdekatan, ada elektron yang tersisa, bebas. Banyak atom silikon di kristal silikon digantikan oleh atom fosfor, sehingga menghasilkan banyak elektron bebas, sehingga ia melakukan listrik. Pada titik ini, kami telah membuat semikonduktor, namanya adalah "semikonduktor tipe-N".
Setelah doping dengan atom aluminium, jelas bahwa ada elektron yang hilang. Silicon doping dengan atom trivalen seperti aluminium dan boron menghasilkan jenis semikonduktor lain yang disebut "semikonduktor tipe-P" P "Bayangkan sebuah lubang yang membutuhkan elektron untuk diisi.
Semikonduktor tipe-P juga konduktif, karena setelah penerapan medan listrik eksternal, elektron dalam semikonduktor tipe-P secara berurutan mengisi lubang di arah medan listrik yang berlawanan, dan pada saat bersamaan, lubang bergerak ke arah arah medan listrik, sehingga arus dihasilkan.
Tentang PN junction
Jika satu sisi kristal semikonduktor adalah semikonduktor tipe-N dan sisi lainnya adalah semikonduktor tipe-P, permukaan kontak di tengah disebut persimpangan PN. Pada semikonduktor tipe-N, konsentrasi elektron bebas tinggi, sedangkan pada semikonduktor tipe-P, konsentrasi lubang tinggi. Menurut prinsip difusi, zat selalu berdifusi dari konsentrasi tinggi hingga konsentrasi rendah.
Oleh karena itu, di persimpangan PN, akan ada banyak elektron bebas dari semikonduktor tipe-N dengan difusi semikonduktor tipe-P, hasilnya adalah semikonduktor tipe-N bersifat netral secara elektrik, tidak bermuatan, namun karena kerugiannya. dari beberapa elektron, ini bermuatan positif. Pada semikonduktor tipe-P, karena banyak elektron bebas berlari untuk mengisi banyak lubang, sehingga mengurangi konsentrasi lubang, semikonduktor tipe P asli juga netral secara elektrik, sekarang lebih banyak dari pada elektronik, jadi bawa listrik negatif.
Di persimpangan PN, satu sisi bermuatan positif dan sisi lainnya bermuatan negatif, sehingga membentuk medan listrik internal di permukaan kontak.
Apa proses pembangkit tenaga fotovoltaik?
Saat sinar matahari menyinari semikonduktor, elektron dan lubang tertentu terbentuk. Artinya, ketika sinar matahari menghasilkan elektron bebas di semikonduktor, sebuah lubang dihasilkan bersamaan dengan elektron yang meninggalkan sel surya. Posisi yang akan menjadi, ketika menjadi elektron bebas, posisi itu pasti tidak memiliki elektron, dan lubangnya dibuat. .
Karena ada medan listrik internal di persimpangan PN, saat sinar matahari menghasilkan elektron dan lubang di persimpangan PN, elektron beralih ke semikonduktor tipe-N di bawah aksi medan listrik internal. Demikian pula, lubang bergerak ke semikonduktor tipe-P. Pada titik ini, jika persimpangan PN terhubung ke kedua ujung kawat, Anda dapat menghasilkan arus.
