Các tế bào quang điện là gì?

Các tế bào quang điện là các thiết bị sản xuất điện trực tiếp từ ánh sáng mặt trời.Nhiều tế bào quang điện kết hợp với nhau tạo thành một mảng mặt trời hoặc bảng điều khiển năng lượng mặt trời.Những tế bào này chuyển đổi ánh sáng thành điện bằng cách khai thác năng lượng được tạo ra khi các photon từ ánh sáng mặt trời gõ các electron vào trạng thái năng lượng cao hơn, trong chính tế bào.Các tế bào quang điện bao gồm các vật liệu lớp bao gồm hai loại silicon, lớp phủ chống phản chiếu và lớp phủ thủy tinh.Công nghệ được sử dụng để sản xuất các tấm pin mặt trời tiếp tục phát triển và một ngày nào đó có thể cung cấp năng lượng miễn phí cho các nhà và doanh nghiệp.Một trong những phần quan trọng nhất của tế bào quang điện là vật liệu được sử dụng làm chất bán dẫn.Silicon là chất bán dẫn được sử dụng phổ biến nhất, nhưng các tùy chọn khác có sẵn cho các ứng dụng nhất định, có thể ít tốn kém hơn so với silicon.Khi ánh sáng chạm vào chất bán dẫn, một phần năng lượng ánh sáng được hấp thụ, gây ra sự giải phóng các electron.Dòng điện kết quả là những gì có thể được sử dụng làm điện và nó được thu thập bởi các lưới tiếp xúc kim loại ở trên cùng và dưới cùng của pin mặt trời.

silicon tự nó không phải là một chất dẫn điện rất tốt.Để được sử dụng trong pin mặt trời, silicon phải được sửa đổi hoặc pha tạp, với các yếu tố khác.Phốt pho và boron là các yếu tố được lựa chọn cho mục đích này.Một lớp silicon pha tạp với phốt pho có thể tận dụng thực tế là phần tử sau chỉ có một electron trong lớp vỏ điện tử ngoài cùng của nó.Đây là electron có thể bị loại bỏ bởi năng lượng ánh sáng.Trong lớp khác, các nguyên tử boron chỉ có ba electron ở lớp vỏ ngoài của chúng, thay vì bốn, mà silicon có.Điều này tạo ra một vị trí cho các electron bổ sung đi đến, và chuyển động của các electron này là thứ làm cho dòng điện.Hai lớp silicon cũng có các điện tích đối diện, đó là những gì cung cấp điện áp. Các tinh thể silicon là một vật liệu phản chiếu tự nhiên.Khi chúng được sử dụng trong các tế bào quang điện, chúng phải có lớp phủ chống phản chiếu được đặt trên chúng, nếu không, hầu hết năng lượng mặt trời đến bảng điều khiển sẽ được phản ánh mà không tạo ra điện.Lớp phủ chống phản chiếu là yếu tố lớn nhất ảnh hưởng đến hiệu quả của bảng điều khiển năng lượng mặt trời được xây dựng đúng cách.Tuy nhiên, ngay cả với lớp phủ này, chỉ có thể sử dụng một lượng ánh sáng tương đối nhỏ để tạo ra điện.Khi công nghệ tiến bộ, các tế bào quang điện có thể sẽ tăng hiệu quả, làm cho chúng thực tế hơn cho việc sử dụng công nghiệp và dân cư hàng ngày.