Hitre povezave


  

  

  

Aktualno


29.8.2017
Pregled PV trga v letu 2016

Več novic

Dokumenti


20.3.2015
  Vpliv sončnega mrka na SE

Več...

PV pojav

Fotovoltaika oziroma fotonapetostna pretvorba energije, je direktna pretvorba sončne energije v električno. Pretvorba sončne energije, ki jo nosijo fotoni, se dogaja v t.i. sončnih celicah. Sončne celice so v osnovi polprevodniške diode velikih površin zgrajene iz dveh različnih tipov polprevodniških plasti. Ena plast ima primesi donorjev, kar pomeni, da ima presežek elektronov. To plast imenujemo polprevodnik tipa n. Druga plast je tipa p in vsebuje primesi akceptorjev, kar pomeni, da ji primanjkujejo elektroni, oziroma ima presežek vrzeli.

Prostorski naboj v diodi

Slika 1: Prostorski naboj v diodi.

Vlogo primesi (dopantov) se da najlažje razložiti pri siliciju. Silicij je štirivalenten kemijski element, v katerem se atomi medsebojno vežejo v kristal podobno kot pri diamantu. Če v strukturo vnesemo primesi fosforja, ki je petvalenten, ostane ena vez prosta in s tem en slabše vezani elektron. Pri dodajanju bora, ki je trivalenten, pa en elektron primanjkuje. Tako dobimo plasti tipa n in p, ki imata presežek oziroma primanjkljaj elektronov.

Ko ta dva tipa polprevodnika "staknemo" skupaj (slika 1), pride do difuzije nabojev preko stične površine. Te staknitve v praksi dejansko ne moremo izvesti, a nam pomaga pri lažjem razumevanju sončne celice. Elektroni iz polprevodnika tipa n pričnejo prodirati v polprevodnik p tipa, medtem ko vrzeli prodirajo iz polprevodnika tipa p v tip n. Tako ob robu spoja v polprevodniku tipa p nastane negativni prostorski naboj, v tipu n pa pozitiven. Ustvarjeni naboj povzroči električno polje, ki zavira nadaljnjo difuzijo delcev. Če nosilci ne bi imeli naboja in ne bi nastalo električno polje, bi delci prodirali tako dolgo, dokler ne bi bili enakomerno porazdeljeni po celotnem polprevodniku. Območje, kjer se poruši električna nevtralnost imenujemo prehodno (osiromašeno) področje ali področje prostorskega naboja. S priključitvijo zunanje napetosti na zgradbo z opisanim pn-spojem se zaviralno električno polje v prehodnem področju spreminja in skozi diodo lahko teče električni tok le v eni smeri.

V osvetljeni sončni celici se generirajo pari elektron-vrzel. Električno polje loči in povleče elektrone iz prehodnega področja v polprevodnik tipa n in vrzeli v polprevodnik tipa p. Elektroni in vrzeli se nato v nevtralnem delu polprevodnika s pomočjo difuzije premikajo proti kontaktoma. Ločitev elektronov in vrzeli povzroči napetostno razliko na kontaktih, ki ob priključitvi porabnika požene električni tok.

 © 2007-2017 PVportal, UL FE, LPVO, Vse pravice pridržane.