ფოტოელექტრული უჯრედები, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც მზის უჯრედები, გახდა ძირითადი მოთამაშე განახლებადი ენერგიის სექტორში.ამ მოწყობილობებმა მოახდინეს რევოლუცია, თუ როგორ ვიყენებთ მზის ენერგიას ელექტროენერგიის გამომუშავებისთვის.ამ სტატიაში ჩვენ ჩავუღრმავდებით მომხიბლავ სამყაროსფოტოელექტრული უჯრედებიდა გამოიკვლიეთ როგორ გამოიმუშავებენ ელექტროენერგიას.
ფოტოელექტრული უჯრედის გულში არის ნახევარგამტარული მასალა, რომელიც ჩვეულებრივ დამზადებულია სილიკონისგან.როდესაც მზის სინათლის ფოტონები ეჯახება უჯრედის ზედაპირს, ისინი აღაგზნებს ელექტრონებს მასალაში, რაც იწვევს მათ ატომებს დაშორებას.ამ პროცესს ფოტოელექტრული ეფექტი ეწოდება.
ამ გამოთავისუფლებული ელექტრონების სარგებლობისთვის, ბატარეები აგებულია სხვადასხვა თვისებების მქონე ფენებად.ზედა ფენა დამზადებულია მასალებისგან, რომლებიც სპეციალურად შექმნილია მზის სინათლის შთანთქმისთვის.ამ ფენის ქვემოთ არის აქტიური ფენა, რომელიც შედგება ნახევარგამტარული მასალისგან.ქვედა ფენა, რომელსაც უკანა კონტაქტის ფენას უწოდებენ, ეხმარება ელექტრონების შეგროვებას და უჯრედიდან მათ გადატანას.
როდესაც მზის შუქი აღწევს უჯრედის ზედა ფენას, ის აღაგზნებს ელექტრონებს ნახევარგამტარული მასალის ატომებში.ამ აღგზნებულ ელექტრონებს შეუძლიათ თავისუფლად გადაადგილდნენ მასალის შიგნით.თუმცა, ელექტრონების გამომუშავებისთვის, ელექტრონებს სჭირდებათ გარკვეული მიმართულებით მოძრაობა.
სწორედ აქ მოქმედებს უჯრედში არსებული ელექტრული ველი.ნახევარგამტარული მასალა აქტიურ ფენაში შეფუთულია მინარევებით, რათა შეიქმნას ელექტრონული დისბალანსი.ეს ქმნის დადებით მუხტს ბატარეის ერთ მხარეს და უარყოფით მუხტს მეორეზე.ამ ორ რეგიონს შორის საზღვარს ეწოდება pn შეერთება.
როდესაც ელექტრონი აღგზნებულია ფოტონით და შორდება მის ატომს, ის იზიდავს უჯრედის დადებითად დამუხტულ მხარეს.არეალისკენ მიმავალს, თავის ადგილას დადებითად დამუხტულ „ხვრელს“ ტოვებს.ელექტრონებისა და ხვრელების ეს მოძრაობა ქმნის ელექტრულ დენს ბატარეის შიგნით.
თუმცა, თავისუფალ მდგომარეობაში, ელექტრონები არ შეიძლება გამოყენებულ იქნას გარე მოწყობილობების გასაძლიერებლად.მათი ენერგიის გამოსაყენებლად, ლითონის კონტაქტები მოთავსებულია უჯრედების ზედა და ქვედა ფენებზე.როდესაც დირიჟორები უკავშირდება ამ კონტაქტებს, ელექტრონები მიედინება წრეში, რაც ქმნის ელექტრო დენს.
ერთი ფოტოელექტრული უჯრედი გამოიმუშავებს შედარებით მცირე რაოდენობით ელექტროენერგიას.ამრიგად, მრავალი უჯრედი ერთმანეთთან არის დაკავშირებული, რათა შექმნან უფრო დიდი ერთეული, რომელსაც ეწოდება მზის პანელი ან მოდული.ეს პანელები შეიძლება იყოს დაკავშირებული სერიულად ან პარალელურად, რათა გაიზარდოს ძაბვისა და დენის გამომუშავება, რაც დამოკიდებულია სისტემის მოთხოვნილებებზე.
ელექტროენერგიის გამომუშავების შემდეგ, ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვადასხვა მოწყობილობებისა და ტექნიკის კვებისათვის.ქსელთან დაკავშირებულ სისტემაში, მზის პანელებით გამომუშავებული ჭარბი ელექტროენერგია შეიძლება ისევ ქსელში შევიდეს, რაც ანაზღაურებს წიაღისეული საწვავის წარმოების საჭიროებას.ცალკეულ სისტემებში, როგორიცაა შორეულ ადგილებში, გამომუშავებული ელექტროენერგია შეიძლება ინახებოდეს ბატარეებში შემდგომი გამოყენებისთვის.
ფოტოელექტრული უჯრედებიუზრუნველყოს მწვანე, მდგრადი და განახლებადი გადაწყვეტა ჩვენს ენერგეტიკულ საჭიროებებზე.მათ აქვთ პოტენციალი მნიშვნელოვნად შეამცირონ ჩვენი დამოკიდებულება წიაღისეულ საწვავზე და შეარბილონ ელექტროენერგიის გამომუშავების გარემოზე ზემოქმედება.როგორც ტექნოლოგია აგრძელებს წინსვლას, ჩვენ შეიძლება დავინახოთფოტოელექტრული უჯრედებიგახდებიან უფრო ეფექტური და იაფი, რაც მათ ჩვენი მომავალი ენერგეტიკული ლანდშაფტის განუყოფელ ნაწილად აქცევს.
გამოქვეყნების დრო: ნოე-27-2023