Ֆոտովոլտային բջիջներ, որը նաև հայտնի է որպես արևային մարտկոցներ, դարձել են վերականգնվող էներգիայի ոլորտում հիմնական խաղացողը:Այս սարքերը հեղափոխություն են կատարել, թե ինչպես ենք մենք օգտագործում արեգակնային էներգիան էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար:Այս հոդվածում մենք կանդրադառնանք հետաքրքրաշարժ աշխարհինֆոտոգալվանային բջիջներև ուսումնասիրել, թե ինչպես են նրանք արտադրում էլեկտրաէներգիա:
Ֆոտովոլտային բջիջի հիմքում կիսահաղորդչային նյութ է, որը սովորաբար պատրաստված է սիլիցիումից:Երբ արևի լույսի ֆոտոնները հարվածում են բջջի մակերևույթին, նրանք գրգռում են նյութի էլեկտրոնները՝ ստիպելով նրանց պոկվել ատոմներից։Այս գործընթացը կոչվում է ֆոտոգալվանային էֆեկտ:
Այս ազատված էլեկտրոններից օգտվելու համար մարտկոցները կառուցվում են տարբեր հատկություններով շերտերի մեջ:Վերին շերտը պատրաստված է նյութերից, որոնք հատուկ նախագծված են արևի լույսը կլանելու համար:Այս շերտի տակ գտնվում է ակտիվ շերտը, որը կազմված է կիսահաղորդչային նյութից։Ներքևի շերտը, որը կոչվում է հետևի կոնտակտային շերտ, օգնում է հավաքել էլեկտրոնները և դրանք դուրս բերել բջջից:
Երբ արևի լույսը թափանցում է բջջի վերին շերտը, այն գրգռում է կիսահաղորդչային նյութի ատոմների էլեկտրոնները:Այս գրգռված էլեկտրոնները կարող են ազատորեն շարժվել նյութի ներսում:Այնուամենայնիվ, էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար էլեկտրոնները պետք է հոսեն որոշակի ուղղությամբ:
Հենց այստեղ էլ գործի է դրվում էլեկտրական դաշտը բջջի ներսում:Ակտիվ շերտի կիսահաղորդչային նյութը կեղտոտված է կեղտով, որպեսզի ստեղծվի էլեկտրոնային անհավասարակշռություն:Սա դրական լիցք է ստեղծում մարտկոցի մի կողմում, իսկ մյուս կողմից՝ բացասական:Այս երկու շրջանների միջև սահմանը կոչվում է pn հանգույց:
Երբ էլեկտրոնը գրգռվում է ֆոտոնով և պոկվում իր ատոմից, այն ձգվում է դեպի բջջի դրական լիցքավորված կողմը։Այն շարժվելով դեպի տարածքը, իր տեղում թողնում է դրական լիցքավորված «անցք»:Էլեկտրոնների և անցքերի այս շարժումը մարտկոցի ներսում էլեկտրական հոսանք է ստեղծում:
Այնուամենայնիվ, իրենց ազատ վիճակում էլեկտրոնները չեն կարող օգտագործվել արտաքին սարքերի սնուցման համար:Նրանց էներգիան օգտագործելու համար մետաղական կոնտակտները տեղադրվում են բջիջների վերին և ստորին շերտերում:Երբ հաղորդիչները միացված են այս կոնտակտներին, էլեկտրոնները հոսում են շղթայի միջով՝ ստեղծելով էլեկտրական հոսանք։
Մեկ ֆոտոգալվանային բջիջը արտադրում է համեմատաբար փոքր քանակությամբ էլեկտրաէներգիա:Հետևաբար, մի քանի բջիջներ միացված են միասին՝ ձևավորելով ավելի մեծ միավոր, որը կոչվում է արևային մարտկոց կամ մոդուլ:Այս վահանակները կարող են միացված լինել սերիական կամ զուգահեռ՝ լարման և հոսանքի ելքը մեծացնելու համար՝ կախված համակարգի պահանջներից:
Էլեկտրաէներգիա արտադրվելուց հետո այն կարող է օգտագործվել տարբեր սարքերի և տեխնիկայի սնուցման համար:Ցանցով կապված համակարգում արևային մարտկոցների կողմից առաջացած ավելցուկային էլեկտրաէներգիան կարող է հետ վերադարձվել ցանց՝ փոխհատուցելով հանածո վառելիքի արտադրության անհրաժեշտությունը:Ինքնուրույն համակարգերում, ինչպիսիք են հեռավոր վայրերում օգտագործվողները, արտադրված էլեկտրաէներգիան կարող է պահվել մարտկոցներում՝ հետագայում օգտագործելու համար:
Ֆոտովոլտային բջիջներապահովել կանաչ, կայուն և վերականգնվող լուծում մեր էներգետիկ կարիքներին:Նրանք ներուժ ունեն զգալիորեն նվազեցնելու մեր կախվածությունը հանածո վառելիքից և մեղմելու էլեկտրաէներգիայի արտադրության շրջակա միջավայրի վրա ազդեցությունը:Քանի որ տեխնոլոգիան շարունակում է զարգանալ, մենք կարող ենք տեսնելֆոտոգալվանային բջիջներդառնում են ավելի արդյունավետ և էժան՝ դրանք դարձնելով մեր ապագա էներգետիկ լանդշաֆտի անբաժանելի մասը:
Հրապարակման ժամանակը՝ նոյ-27-2023