El principio de la farola solar

Como tipo de energía renovable sostenible, la energía solar tiene un gran potencial. Se puede utilizar dondequiera que brille el sol. En la vida cotidiana, excepto en calentadores de agua solares, farolas solares, señales de tráfico de emergencia, boyas, etc.

Algunos amigos podrían preguntarse: ¿por qué un panel solar genera electricidad con suficiente luz solar? A continuación, Chang Hui responderá esta pregunta.

Los paneles solares generalmente utilizan dispositivos que reaccionan a la luz y pueden convertir la energía lumínica en electricidad. El más común es el silicio, uno de los materiales más abundantes en nuestro planeta. Tiene características semiconductoras y sentó las bases para el proceso de conversión fotoeléctrica de los paneles solares.

Pero lo primero que hay que entender es que la conductividad del silicio puro es muy baja. No existen electrones que se muevan libremente en su estructura cristalina. Para mejorar su conductividad, el silicio puro suele doparse con trazas de impurezas. Al mejorar su conductividad, y gracias a esta característica, se pueden fabricar diversos dispositivos conductores.

Al silicio utilizado para fabricar paneles solares se le suele añadir fósforo o boro. Al añadir boro, el cristal de silicio forma un hueco, ya que el átomo de silicio original está rodeado por cuatro electrones, mientras que el átomo de boro solo tiene tres. Tras integrarse en la estructura cristalina original, se generan huecos. Este hueco no tiene electrones y es muy inestable. Es fácil absorber otros electrones para formar un semiconductor de tipo P.

Tras la dopación de la impureza de fósforo en el cristal de silicio, dado que hay cinco electrones alrededor del átomo de fósforo, el electrón adicional será muy activo, formando un semiconductor de tipo N. Tanto los semiconductores de tipo P como los de tipo N presentan numerosos huecos. Hay muchos electrones libres activos. Al entrar en contacto, estos electrones libres encontrarán huecos y los llenarán. La superficie de contacto entre ambos formará una diferencia de potencial, es decir, una unión PN. El lado de tipo P tiene carga eléctrica positiva y negativa, mientras que el lado de tipo N tiene carga positiva.

Al recibir luz, la energía contenida en ella se transfiere al semiconductor. Esta energía libera la estructura de los electrones y les permite moverse libremente.

Esto se debe a que la energía luminosa separa el electrón del hueco. Normalmente, un fotón con cierta energía libera un electrón, que forma un hueco. Si esto ocurre en la superficie de contacto cercana, al ser atraídos por el campo eléctrico interno, los electrones fluirán hacia la zona n y los huecos hacia la zona P, generando una corriente de la zona de tipo N a la zona de tipo P. La fuente de energía de la batería genera un voltaje, que también genera energía eléctrica. Función de carga.