Pin năng lượng mặt trời là gì?

Các Pin năng lượng mặt trời là gì? Chúng có nhiều ứng dụng trong thực tế. Chúng đặc biệt thích hợp cho các vùng mà điện lưới khó vươn tới như núi cao, ngoài đảo xa. Hoặc phục vụ các hoạt động trên không gian. Cụ thể như các vệ tinh quay xung quanh quỹ đạo trái đất, điện thoại, máy bơm nước…

Pin năng lượng mặt trời là gì? Hoạt động như thế nào?

Pin năng lượng mặt trời là gì? (pin mặt trời/pin quang điện):

Là thiết bị giúp chuyển hóa trực tiếp năng lượng ánh sáng mặt trời (quang năng). Chuyển thành năng lượng điện (điện năng) dựa trên hiệu ứng quang điện. Hiệu ứng quang điện là khả năng phát ra điện tử khi được ánh sáng chiếu vào của vật chất.

Tấm pin mặt trời, những tấm có bề mặt lớn thu ánh nắng mặt trời, biến nó thành điện năng. Được làm bằng nhiều tế bào quang điện. Chúng có nhiệm vụ thực hiện quá trình tạo ra điện từ ánh sáng mặt trời.

Pin năng lượng mặt trời là gì?

Chất bán dẫn

Silicon

Silicon được biết đến là một chất bán dẫn. “Chất bán dẫn là vật liệu trung gian giữa chất dẫn điện và chất cách điện. Chất bán dẫn hoạt động như chất cách điện ở nhiệt độ thấp, có tính dẫn điện ở nhiệt độ phòng”. Với tính chất này, silicon là thành phần quan trọng trong cấu tạo của pin năng lượng mặt trời.

Silicon tuy có mức dẫn điện hạn chế. Nhưng nó có cấu trúc tinh thể rất phù hợp cho việc tạo ra chất bán dẫn. Nguyên tử silicon cần 4 electron để trung hòa điện tích. Nhưng lớp vỏ bên ngoài một nguyên tử silicon chỉ có một nửa số electron cần thiết. Nên nó sẽ bám chặt với các nguyên tử khác để tìm cách trung hòa điện tích.

Để tăng độ dẫn điện của silicon. Các nhà khoa học đã “tạp chất hóa” nó bằng cách kết hợp nó với các vật liệu khác. Quá trình này được gọi là “doping” và silicon pha tạp với các tạp chất tạo ra nhiều electron tự do và lỗ trống. Một chất bán dẫn silicon có hai phần, mỗi phần được pha tạp với một loại vật liệu khác.

Phần đầu tiên được pha với phốt pho.

Phốt pho cần 5 electron để trung hòa điện tích và có đủ 5 electron trong vỏ của nó. Khi kết hợp với silicon, một electron sẽ bị dư ra. Electron đặc trưng cho điện tích âm nên phần này sẽ được gọi là silicon loại N (điện cực N). Để tạo ra silicon loại P (điện cực P), các nhà khoa học kết hợp silicon với boron. Boron chỉ cần 3 electron để trung hòa điện tích. Khi kết hợp với silicon sẽ tạo ra những lỗ trống cần được lấp đầy bởi electron.

Khi chất bán dẫn silicon tiếp xúc với năng lượng. Các electron tự do ở điện cực N sẽ di chuyển lấp đầy các lỗ trống bên điện cực P. Sau đó, các electron từ điện cực N và điện cực P sẽ cùng nhau tạo ra điện trường. Các tế bào năng lượng mặt trời sẽ trở thành một diode, cho phép electron di chuyển từ điện cực P đến điện cực N. Không cho phép di chuyển ngược lại.

Ánh sáng mặt trời

Tất nhiên, để kích hoạt quá trình cần có năng lượng tiếp xúc với các tế bào silicon. Ánh sáng mặt trời bao gồm các hạt rất nhỏ gọi là photon. Photon được tỏa ra từ mặt trời, các hạt nhỏ năng lượng tiếp xúc với các tế bào năng lượng mặt trời. Và nới lỏng liên kết của các electron ở điện cực N. Sự di chuyển của các elentron tự do từ điện cực N tới điện cực P tạo ra dòng điện.

Khi điện trường đã được tạo ra, tất cả những gì chúng ta cần làm là thu thập. Sau đó chuyển nó thành dòng điện có thể sử dụng. Một bộ biến tần được gắn với các tế bào năng lượng mặt trời sẽ biến dòng điện từ một chiều (DC) thành dòng điện xoay chiều (AC). Dòng điện xoay chiều là dòng điện chúng ta đang sử dụng ở khắp mọi nơi. Vậy Pin năng lượng mặt trời là gì? Sau khi tham khảo bài viết này, mọi người sẽ hiểu rõ hơn về pin năng lượng mặt trời

Original Article: khoahoc.tvhttps://khoahoc.tv/pin-mat-troi-hoat-dong-nhu-the-nao-45987

Share
This
Giorgio Dolcemascolo

Post a comment