Kỷ nguyên của năng lượng trực tiếp ngày nay từ
đèn đường năng lượng mặt trời là hệ thống cốt lõi của hệ thống, dựa vào tác động quang điện của các tấm pin mặt trời.
Hiệu ứng quang điện: Nguyên lý trung gian của tấm pin mặt trời chủ yếu dựa vào tác động quang điện. Hiệu ứng này xảy ra trong các chất bán dẫn, được cấu tạo đặc biệt từ các vật liệu cùng với silicon đơn tinh thể, silicon đa tinh thể hoặc silicon vô định hình. Các bước chính của tác động quang điện bao gồm:
Một. Sự hấp thụ photon: Khi ánh sáng mặt trời chiếu vào tấm pin mặt trời, các photon (đơn vị ánh sáng thiết yếu) được hấp thụ qua các tinh thể bán dẫn. Photon có năng lượng tỷ lệ thuận với tần số hoặc bước sóng của ánh sáng.
B. Kích thích điện tử: Điện của photon được dùng để kích thích điện tử. Khi một photon chạm vào một nguyên tử trong chất bán dẫn, nó có thể kích thích một số electron nhất định từ vùng hóa trị đến vùng dẫn. Do đó, những electron này trở nên tự do và có thể chảy tự do trong chất bán dẫn.
Sự hình thành dòng điện tử: Trong các tấm quang điện, rất nhiều photon bị hấp thụ, khiến rất nhiều electron bị kích thích và chuyển từ dải hóa trị sang dải dẫn. Những electron lỏng lẻo này bắt đầu lưu thông trong chất bán dẫn, tạo thành một nguồn điện hiện đại. Đây là điểm khởi đầu của tấm pin mặt trời hiện đại bên trong.
Cấu trúc tấm pin: Hình dạng của các tấm pin mặt trời được thiết kế cẩn thận để tối ưu hóa khả năng tạo ra ngày nay. Nó thường bao gồm một vài lớp tinh thể bán dẫn, được gọi là các điểm nối P-N (tốt và âm), trong đó lớp P giàu chi phí cực lớn (lỗ trống), trong khi lớp N giàu electron rời rạc. Khi các tấm quang điện hấp thụ các photon, các electron và lỗ trống sẽ hình thành gần điểm nối P-N, từ đó thúc đẩy công nghệ tạo ra dòng điện.
Sự phân tách điện tích: Trong các tiếp giáp P-N, cường độ của các photon dẫn đến kỷ nguyên của các electron và lỗ trống. Do sự phân cực điện tích đặc biệt của các electron và lỗ trống trong lớp tiếp giáp P-N, chúng bị tách ra. Các electron tự do sẽ di chuyển về phía lớp N, ngay cả khi các lỗ trống sẽ di chuyển về phía lớp P.
Tập hợp dòng điện: Sự chuyển động của các electron và lỗ trống tạo nên ngày nay, đó là sự chuyển động của các electron và lỗ trống. Bảng điều khiển năng lượng mặt trời được trang bị một thiết bị nối tiếp dòng điện tích hợp, thường bao gồm các dây kim loại hoặc điện cực. Những dây này thu giữ các electron và dòng điện rỗng, di chuyển chúng từ tấm pin mặt trời đến các phần tử khác của mạch điện.
Cường độ DC đầu ra: Cuối cùng, các electron và dòng điện rỗng được dẫn đến thiết bị gara năng lượng pin của bảng pin. Những mức giá này đi theo dòng chảy vào pin và cuối cùng được lưu trữ bên trong pin. Vì pin có thể sạc lại nên chúng có thể được sạc qua các tấm pin mặt trời trong suốt cả ngày và sau đó cấp nguồn vào ban đêm hoặc những ngày nhiều mây, chuyển đổi lượng điện năng tiết kiệm được thành đèn LED trực tiếp hiện đại sang ánh sáng dịu nhẹ hoặc cung cấp thiết bị điện khác.
VN
