سلول های خورشیدی سیلیکنی silicon solar cell (نحوه عملکرد و ساختار) برق _ الکترونیک
نویسنده و پژوهشگر: دکتر ( افشین رشید)
نکته: سیلیکون خاصیت شیمیایی خاصی دارد ، به ویژه از نوع کریستالی در سلول های خورشیدی سیلیکنی silicon solar cell. یک اتم سیلیکون دارای 14 الکترون است که در سه پوسته مختلف مرتب شده اند. دو پوسته اول - که به ترتیب دو و هشت الکترون دارند - کاملاً پر هستند.
پوسته خارجی تنها با چهار الکترون نیمی از آن پر است. یک اتم سیلیکونی همیشه به دنبال راه هایی برای پر کردن آخرین پوسته خود خواهد بود و برای انجام این کار ، الکترون ها را با چهار اتم مجاور به اشتراک می گذارد. مثل این است که هر اتم با همسایگان خود دست دارد ، جز این که در این حالت ، هر اتم دارای چهار دست به چهار همسایه است. این همان چیزی است که ساختار کریستالی را تشکیل می دهد و به نظر می رسد که این ساختار برای این نوع سلول PV اهمیت دارد.تنها مشکل این است که سیلیکون کریستالی خالص رسانای ضعیف الکتریسیته است زیرا بر خلاف الکترون ها در رساناهای بهینه تر مانند مس ، هیچکدام از الکترون های آن آزاد نیستند. برای پرداختن به این مسئله ، سیلیکون موجود در یک سلول خورشیدی ناخالصی دارد، سایر اتمها که بطور هدفمند با اتمهای سیلیکون مخلوط شده اند - که نحوه کار اوضاع را کمی تغییر می دهد. ما معمولاً از ناخالصی ها به عنوان چیزی نامطلوب فکر می کنیم ، اما در این حالت سلول ما بدون آنها کار نمی کند. سیلیکون را با اتمی فسفر در اینجا و آنجا در نظر بگیرید ، شاید یکی برای هر میلیون اتم سیلیکون. فسفر دارای پنج الکترون در پوسته بیرونی خود است ، نه چهار. هنوز هم با اتمهای همسایه سیلیکون خود پیوند می خورد ، اما به یک معنا ، فسفر دارای یک الکترون است که کسی برای دستیابی به آن ندارد. این بخشی از پیوند نیست ، اما یک پروتون مثبت در هسته فسفر وجود دارد که آن را در جای خود نگه می دارد.
انرژی خورشیدی وفورترین منبع انرژی روی زمین است. می توان آن را به چندین روش اسیر و مورد استفاده قرار داد ، و به عنوان یک منبع انرژی تجدید پذیر ، بخش مهمی از آینده انرژی پاک ما است. ذره از نور خورشید (به نام فوتون) که به زمین می رسد حاوی انرژی است. که با استفاده از فتوولتائیک ها یا جمع کننده های حرارتی خورشیدی ، انرژی خورشیدی قابل مهار و تبدیل به انرژی قابل استفاده است.روش های زیادی برای استفاده از انرژی خورشید وجود دارد. دو راه اصلی برای استفاده از انرژی خورشید ، فتوولتائیک و جذب گرمای خورشیدی است . فتوولتائیک ها برای پروژه های برق در مقیاس کوچکتر (مانند تاسیسات پنل خورشیدی مسکونی) بسیار متداول هستند و ضبط حرارتی خورشیدی معمولاً فقط برای تولید برق در مقیاس های عظیم در تاسیسات خورشیدی کاربردی مورد استفاده قرار می گیرد. علاوه بر تولید برق ، تغییرات دمای پایین پروژه های حرارتی خورشیدی را می توان برای گرمایش و سرمایش استفاده کرد.
نویسنده و پژوهشگر: دکتر ( افشین رشید)