كيف يتم بناء الخلية الشمسية؟

كيف تعمل الخلايا الشمسية

• بادئ ذي بدء ، يجب أن تعلم أن الخلايا الشمسية تستفيد من التأثير الكهروضوئي. تتكون الخلايا من مواد شبه موصلة معالجة ، حيث تمتص الضوء الذي يحدث في أطوال موجية معينة طاقة يمكن التحويل.
• المادة الأكثر شيوعًا لهذه العملية هي السيليكون عالي النقاء. في الخلية الشمسية ستجد هذا على شكل رقاقات ، حيث تعمل تلك الرقائق في النهاية كمواد شبه موصلة. في الجزء العلوي ، يتم إثراء الرقائق بذرات الفوسفور ، بينما يتم تقويتها في الأسفل بذرات البورون ، بحيث يحدث مجال كهربائي في مركزها.
• بهذه الطريقة ، تتشكل أزواج حاملات الشحن المجاني أثناء التشعيع. نظرًا لوجود مجال كهربائي داخل الخلايا الشمسية ، فإن أزواج حامل الشحنة هذه منفصلة حسنًا ، مع تحرك الجسيمات السالبة لأعلى بينما تتحرك العناصر الإيجابية للأسفل يجمع. والنتيجة هي جهد مباشر بين السطح العلوي والسفلي للخلايا الشمسية.

هذه هي الطريقة التي يتم بها بناء الخلية

• كما تعلمون بالفعل ، فإن الخلية الشمسية الكلاسيكية مصنوعة من السيليكون. بتعبير أدق ، يتكون من طبقة n بسمك 0.001 مم ، والتي تقع في منتصف طبقة Si الموصلة بسمك 0.6 مم ، والتي تهدف إلى تثبيت الخلية. بين الطبقة n و الركيزة Si الموصلية p تكمن الطبقة الحدودية للخلية ، والتي يمكن تمريرها بواسطة الشحنة عند وقوع الضوء.
• سوف تكون قد سمعته من قبل: لا يمكن للخلية الشمسية أن تعمل إلا لأن طبقتها المكونة من طبقتين مخدرتان بشكل مختلف. بعبارات بسيطة ، هذا يعني أن تقريبًا. 10¹⁹ يتم إدخال ذرات الفوسفور / سم مكعب في الركيزة Si. بفضل هذه الذرات ، تظل الخلية الشمسية محايدة كهربائيًا من الخارج. من ناحية أخرى ، توجد في الطبقة الثانية من الخلية ذرات بورون ثلاثية التكافؤ ، بينما تظل الطبقة الحدودية غير مكشوفة ويمكن عبورها بسهولة للإلكترونات والثقوب ، أي الشحنة.


لوحة شمسية - فقط افعلها بنفسك

من السهل جدًا بناء الألواح الشمسية ، كما تعلمها من تجار التجزئة المتخصصين ...

• حتى تتمكن كمستهلك من الاستفادة من الطاقة التي تحولها الخلية ، توجد ملامسات معدنية في الجزء الأمامي والخلفي لكل خلية شمسية. ويفضل أن تكون مصنوعة من الألومنيوم أو الفضة. يوجد في الخلف عادة طبقة تلامس مطبقة على السطح بالكامل ، بينما يوجد نوع من الشبكة في المقدمة لإعطاء الضوء مساحة هدف أكبر.
• أخيرًا ، يلعب نيتريد السيليكون دورًا في بنية الخلية. يتبخر هذا على سطح الخلية لتجنب انعكاسات الضوء.

مع هذه المعرفة ، قد لا تكون خبيرًا في الطاقة الشمسية ، لكنك على الأقل تعرف الآن تقريبًا كيف تعمل الخلايا وكيف يتم هيكلتها تقريبًا. هذا هو على الأقل أكثر من 90 في المائة من متوسط ​​مستخدمي الخلايا الشمسية يعرفون.